Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed.Gholamreza Etemad,Ebrahim Shirani
سیدغلامرضا اعتماد (استاد مشاور) ابراهیم شیرانی چهارسوقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saleh Nabi
صالح نبی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Modeling of Thermal Properties of Nanofluids
In this paper, Brownian motion of nanoparticles and clusters and resulted micromixing are combined with the aggregation kinetics of nanoparticles and formation of clusters to capture the effects of added nanoparticles on k eff . Results show that the observed anomalies reported in experimental works can be well described by taking aggregation kinetics into account. The proposed model, attribute the effective thermal conductivity not only to the intrinsic physical properties such as thermal conductivity of the liquid and nanoparticles, viscosity of the liquid, and radius of the nanoparticles, as well as temperature and time, but also to physicochemical parameters which affect stability state of nanofluids such as the Hamaker constant, the surface charge, pH , and ion concentration. The more nanofluid is stabilized, the more k eff will increase. We have also demonstrated that the thermal conductivity ratio can also increase with particle size depending on the chemistry of the solution and an optimized radius in a suspension with certain temperature and pH can be achieved. This behavior is not feasible without including the effects of aggregation kinetics combined with Brownian motion and induced micro-convection.
سیالات پایه، مانند آب ، ضرائب رسانایی ضعیفی داشته و این یکی از مشکلات سیالات به عنوان سیال عامل می‌باشد. نانوسیالات، مخلوطهای رقیق نانوذرات در آب، بر اساس نتایج آزمایشات ضرائب رسانایی گرمایی بسیار بالاتری در مقایسه با سیالات معمولی دارند و می توانند جایگزین مناسبی برای کارکردهای گرمایی باشند. افزودن نانو ذرات از جهات بسیاری در خواص سیال پایه تغییراتی به وجود می‌آورد. این تفاوت ها با تئوری های موجود بعضا مطابقت نداشته و تدوین تئوری های لازم برای درک بهتر مکانیزم‌های حاکم درتعیین رفتار نانوسیالات، افق‌های بیشتری را در زمینه استفاده از آن‌ها فراروی قرار می‌دهد. در این پروژه با شروع از تئوری جنبشی، نقش حرکت براونی نانوذرات و تشکیل خوشه‌های حاصل را در افزایش ضریب رسانایی مدل‌سازی تئوری خواهیم کرد. نانوذرات در مقایسه با ذرات میکرو و میلیمتری حرکت براونی بسیار سریعتری دارند. این حرکت براونی سبب جابجایی سیال مجاور به علت اثرات ویسکوز و تشدید اختلاط می‌شود. نشان خواهیم داد که چگونه این اختلاط میکرو سبب افزایش ضریب رسانایی خواهد شد. همچنین اثر نیروهای جاذب و دافع بر پایداری نانوسیال و خوشه‌ای شدن آن‌ها بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهند هرچه نانوسیال در برابر خوشه‌ای شدن نانوذرات پایدارتر باشد، ضریب رسانایی نیز بالاتر خواهد بود. همچنین نتایج نشان می دهند که در یک غلظت و دمای معین شعاع بهینه‌ای برای نانوذرات وجود دارد. مدل حاضر ضمن اینکه وابستگی ضریب رسانایی نانوسیالات به عواملی مانند pH ، دما، اندازه و غلظت نانوذرات و همچنین عواملی مانند ثابت همیکر، بار سطحی، جنس نانوذرات و سیال پایه را پیش‌بیتی می‌کند، قادر است بسیاری از تناقضات مشاهده شده در آزمایش‌ها را هم توجیه نماید. این اولین مدلی است که توانایی پیش‌بینی موارد فوق را دارد. نتایج نشان می‌دهد که دستیابی به موارد فوق تنها در صورتی امکان‌پذیر است که تاثیر حرکت براونی به همراه خوشه‌ای شدن به صورت همزمان در نظر گرفته شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی