Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany,Nasrin Etesami
محسن نصراصفهانی (استاد مشاور) نسرین اعتصامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Faezeh Rostamian
فایزه رستمیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Investigation of Pool Boiling Characteristics of Silica/Water Nanofluid and Variation of Heater Surface in Domain of Time
In present study, boiling of water-silica nanofluids on circular flat plate heater, to investigate the variation of heater surface and characteristics of nanofluid boiling at periods of time was carried out. The experiments were performed by focusing on surface topology. Concentration of nanofluid was between 0-0.01 vol. %. Results showed that BHTC increases with nanofluid concentration and indicated the optimal amount for 0.007 vol. %. The CHF enhancement for 0.005, 0.007 and 0.01 vol. % was 52, 67 and 87%, respectively. Evaluation of heater surface roughness showed that the surface roughness increases with concentration and time duration of boiling. Boiling of deionized water (DI) on nanocoated surfaces which created under boiling of nanofluids with low concentration at different periods of time, showed that CHF is constant while in high concentraion (0.01 vol. %), CHF increases (27%). The effect of time duration of nanofluid boiling in constant heat flux on characteristics of DI water boiling and surface roughness was investigated. Results illustrated that preparing of nanocoated surface in nuclear boiling region with 0.007 vol.%, results in enhancement of BHTC, but for 0.01 vol. %, BHTC decreases. Boiling of DI water on nanocoated surface in critical heat flux region for 0.007 vol. % ,causes to increase in CHF and decrease in BHTC. Also, analysing of surface roughness in various duration times of boiling at constant heat flux showed that with increasing boiling time, surface roughness increases. Boiling of deionized water on nanocoated surface in two regions of boiling; nuclear boiling region and critical heat flux region, indicated that CHF and BHTC was enhanced. Repeating of boiling of DI water on nanocoated surface for several cycles showed that the roughness of surface was almost constant in consecutive boiling. Keywords: Pool boiling, Nanofluid, Critical heat flux, Boiling heat transfer coefficients, Surface roughness, Periods of boiling time
در پژوهش حاضر جوشش نانوسیال آب/سیلیکا روی گرمکن صفحه تخت دایره ای شکل با هدف بررسی مشخصات جوشش نانوسیال و تغییرات سطح گرمکن در دامنه ی زمان انجام شد. آزمایش ها با تمرکز بر روی زبری سطح صورت گرفت. نتایج نشان داد که ضریب انتقال گرمای جوشش (BHTC) آب/سیلیکا در محدوده ی غلظت های 01/0-0 درصد حجمی، نسبت به آب افزایش می یابد و در غلظت 007/0 درصد حجمی، یک مقدار بهینه پیدا می کند. همچنین شار گرمای بحرانی (CHF) با افزایش غلظت، روند صعودی دارد. به نحوی که برای غلظت های 005/0، 007/0 و 01/0 درصد حجمی، به ترتیب 52، 67 و 87 درصد نسبت به CHF آب خالص افزایش نشان می دهد. اندازه گیری زبری سطح گرمکن پس از جوشش نانوسیال در هر بازه زمانی نشان داد که هرچه غلظت و زمان جوشش نانوسیال افزایش یابد، زبری سطح نیز افزایش می یابد. جوشش آب بدون یون روی سطح گرمکن که با پوششی از نانوذرات در بازه های زمانی مختلف و در غلظت های متفاوت) 005/0 – 007/0 درصد حجمی )پوشیده شده بود، نشان داد کهCHF ثابت مانده و در غلظت های بالاتر (01/0 درصد حجمی)، CHF آب بدون یون 27 درصد افزایش داشته است. بررسی اثر مدت زمان جوشش نانوسیال در یک شار ثابت بر مشخصات جوشش آب بدون یون نشان داد که در منطقه ی زمانی جوشش هسته ای، BHTC برای غلظت 007/0 درصد حجمی با گذشت زمان، افزایش می یابد. اما در غلظت 01/0 درصد حجمی BHTC کاهش می یابد. در منطقه شار بحرانی و در غلظت 007/0 درصد حجمی، CHF افزایش و BHTC کاهش یافت. این رفتار نشان از تأثیر شدید زبری سطح بر BHTC و CHF دارد. به همین علت زبری سطح پس از اعمال شار ثابت در زمان های متفاوت اندازه گیری گردید و نتایج نشان داد که با طولانی شدن زمان جوشش در شار ثابت، زبری سطح افزایش می یابد. جوشاندن متوالی آب روی سطح پوشش داده شده با نانوذرات که در دو بازه زمانی جوشش هسته ای و شار بحرانی روی سطح گرمکن ایجاد شده بودند، نشان داد که جوشش های پی درپی باعث افزایش جزئی CHF و BHTC می شود. همچنین زبری سطح در طول این جوشش های متوالی ثابت ماند. کلمات کلیدی: جوشش استخری، نانوسیال، شار گرمای بحرانی، ضریب انتقال گرما، زبری سطح، بازه های زمانی جوشش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی