T 53

Studying the effect of nanofluid containing graphene particles on heat transfer and Nusselt numbers of a shell and tube heat exchanger

كارشناسي ارشد

مكانيك گرايش تبديل انرژي

پيام نور رشت

1402/12/20

71ص.

درجه ارزشيابي:خوب

سعيد اسدي

Shell and Tube Heat Exchanger , Graphene Nanofluid , Numerical Simulation

اسدي،سعيد،راهنما

سيستم‌هاي خنك‌كننده يكي از مهم‌ترين دغدغه‌هاي كارخانجات و صنايع است. در تجهيزات ميكروالكترونيك و هر دستگاهي كه به نوعي با انتقال حرارت مواجه است، استفاده از سيستم‌هاي خنك‌كننده پيشرفته و بهينه اجتناب‌ناپذير است. بهينه‌سازي سيستم‌هاي انتقال حرارت موجود در اكثر موارد با افزايش سطح آن‌ها انجام مي‌شود كه همواره حجم و اندازه اين دستگاه‌ها را افزايش مي‌دهد، بنابراين براي رفع اين مشكل نياز به خنك‌كننده‌هاي جديد و موثر و نانوسيالات است كه به‌عنوان راه حلي جديد در اين زمينه ارائه شده است. به تازگي استفاده از نانوسيال‌ها كه در واقع يك سوسپانسيون پايدار نانوذرات جامد هستند به‌عنوان يك استراتژي جديد در عمليات انتقال حرارت مطرح شده است. تحقيقات اخير در مورد نانوسيال‌ها نشان داد كه افزايش قابل‌توجهي در هدايت حرارتي آن‌ها در مقايسه با سيالات بدون نانوذرات يا با ذرات بزرگتر (درشت ذرات) اتفاق مي‌افتد. بيشترين افزايش هدايت حرارتي در سوسپانسيون نانولوله هاي كربني گزارش شده است، از اين‌رو، توجه بسياري از دانشمندان در سال‌هاي اخير به استفاده از انواع نانولوله‌ها در سيالات انتقال‌دهنده حرارت متمركز گرديد. براي استفاده از اين نوع سيال در آينده و در سيستم‌هاي طراحي جديد، مدل‌ها و نظريه‌هايي مطرح‌شده كه شامل اثر نسبت حجم به سطح و فاكتورهاي سيالات نانوذره و تصحيحات مربوط به آن مي‌باشد. در مجموع مي‌توان گفت مبدل‌هاي حرارتي به‌طور گسترده در صنايع گوناگون براي تبادل گرما بين سيالات مختلف استفاده مي‌شوند. خواص حرارتي و فيزيكي سيالات انتقال حرارت از عوامل بسيار مهمي هستند كه كارايي مبدل‌هاي حرارتي را تعيين مي‌كنند. در طول دو دهه اخير، نانوسيالات به‌دليل خواص فيزيكي و حرارتي فوق‌العاده‌شان، توجه بسياري از پژوهشگران را به خود جلب كرده‌اند. اين مزايا باعث شده است كه نانوسيال‌ها در مبدل‌هاي حرارتي جهت افزايش انتقال حرارت مورد استفاده قرار گيرند. مطالعات تجربي زيادي براي ارزيابي ويژگي‌هاي انتقال حرارت نانوسيال‌ها در انواع مختلف مبدل‌هاي حرارتي انجام شده است. با اين‌حال مطالعات مشابه در مورد مبدل‌هاي حرارتي پوسته و لوله كمياب است. در تحقيق حاضر تحليل استفاده از نانوسيال گرافن در مبدل حرارتي پوسته لوله اي مدنظر است. براي اين منظور از ديناميك سيالات محاسباتي براي ارزيابي ميدان هاي سرعت، دما و فشار استفاده مي‌شود.

1403/02/29

منتخبي

75211