Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany,Nasrin Etesami
محسن نصراصفهانی (استاد مشاور) نسرین اعتصامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Torki
مریم ترکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Experimental Study of Natural Convection Heat Transfer of SiO2/water Nanofluid inside Inclined Enclosure under Electric Field
Natural convection heat transfer of SiO 2 /water nanofluid inside a inclined enclosure in the presence of electric field was studied experimentally. The test cell is a rectangular enclosure whose dimensions width × length × height (mm) is 60 × 60 × 135, respectively. It was made of two vertical copper plates as hot and cold walls and the other sides were made of acrylic. . The Rayleigh number was varied in the range of 9.5 × 10 6 -1.5 × 10 8 . The effects of different concentration of nanofluids, the presence of electric field and variable tilt angle on natural heat transfer coefficient and Nusselt number were examined. The results indicate that using nanofluid for concentrations less than 0.01% increases the natural convection heat transfer coefficient Compared with water. The maximum increase of heat transfer coefficient was observed at 0.01% concentration of nanofluid and about 5%. Adding nanoparticles with volume fraction more than 0.1% to the base fluid deteriorate the natural convection heat transfer. The tilt angle of the enclosure can be a control parameter for heat transfer. It was varied from 0? ( horizontal cavity heated from below ) to 120?. The Nusselt number of base fluid and nanofluids decrease with increasing inclination angle of cavity for all Rayleigh numbers. So that the maximum and minimum natural convection heat transfer coefficients of base fluid and nanofluid were occurred respectively at 0? and 120?. It is found that increasing the concentration of nanofluids decreases the effect of inclination angle of enclosure and changing tilt angle of cavity has no effect on natural convection heat transfer of high concentration nanofluid. The effect of nanofluid concentration on Nusselt number decreased with increasing tilt angle of cavity. Maximum value of natural convection heat transfer occur at 0.01% of nanofluid inside the horizontal cavity heated from below (?=0?). Also it is found that the electric field has no effect on natural convection heat transfer coefficient. Keywords : natural convection heat transfer, nanofluid, inclined enclosure
انتقالگرمایجابجاییآزادنانوسیالآب / SiO 2 درمحفظهشیبدارتحتتاثیرمیدانالکتریکیبصورتتجربیمطالعهشدهاست. محفظه آزمایش مکعب مستطیلی شکل با ابعاد طول × عرض × ارتفاع به ترتیب 60 ×60 × 135 میلی متر و شامل دو دیوار مسی عمودی گرم و سرد و بقیه وجوه عایق گرمایی بودند. محدود اعداد ریلی 10 8 × 5/1 – 10 6 × 5/9 بود. تاثیرغلظتهایمختلفنانوسیال،حضورمیدانالکتریکیوزوایایشیبمتفاوتمحفظهبرضریبانتقالگرمایجابجاییآزادوعددناسلتبررسیشدهاست. نتایجحاکیازآناستکهاستفاده از نانوسیال به جای آب در غلظت های کم تر از 01/0% حجمی ضریبانتقالگرمایجابجاییآزادرا در مقایسه با آب افزایش می دهد. بیش ترین افزایش ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد نانوسیالدرغلظت 01/0% درمقایسهباسیالپایهحدود 5% مشاهده شد اما با افزایش غلظت نانوسیال ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد کاهش می یابد. ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد نانوسیال در کسرحجمیهایبیشتراز 1/0% کم تر از سیال پایهمشاهده شده است. زاویهشیبمحفظهبهعنوانیکپارامترمناسببرایکنترلانتقالگرمابهکاررفتهاست. زاویه شیب محفظه از ?0 ( محفظه افقی گرم شونده از پایین ) تا ?120 متغیر بود. درتماماعدادریلی،افزایشزاویهشیبمحفظهموجبکاهشعددناسلتسیالپایهونانوسیالمیشود. به طوری که بیش ترین و کم ترین ضریب انتقال حرارت جابجایی آزاد سیال پایه و نانوسیال به ترتیب در زاویه های ?0 و ?120 رخ داده است. مشاهدهشدکهبا افزایش غلظت نانوسیال اثر زاویه شیب محفظه کاهش می یابد و تغییرزاویهشیبمحفظهدرغلظتهایبالاینانوسیالبرانتقالگرمایجابجاییآزادموثرنیست. افزایشزاویهشیبمحفظهتاثیرغلظتنانوسیالرابرضریبانتقالگرماکاهشمیدهد. انتقالگرمایبهینهدرغلظتحجمی 01/0% ازنانوسیالدرونمحفظهافقیگرمشوندهازپایین(?0=?)انجامگرفتهاست. همچنینمشاهدهشدکهاعمالمیدانالکتریکیدرشدتهایمختلفبرانتقالگرمایجابجاییآزادموثرنیست. کلمات کلیدی: انتقال گرمای جابجایی، نانوسیال، محفظه بسته شیب دار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی