درگاه مهندسی مکانیک
تبدیل انرژی - Energy conversion
 
۱۳٩٤/٢/٢٩ :: ۱۱:۳۳ ‎ب.ظ :: نويسنده : علی خادم

گروهی جدید از سیالات که قادر به انتقال حرارت می‌باشند، نانوسیال نامیده می‌شوند. نانوسیالات به ‌وسیلة پخش و منتشر کردن ذرات در اندازه‌های نانومتری در سیالات متداول منتقل کنندة گرما، به ‌منظور افزایش هدایت گرمایی و بهبود عملکرد انتقال حرارت، ساخته می‌شوند.
نتایج آزمایش‌هایی که در رابطه با نحوة انتقال حرارت بر روی چندین نمونة نانوسیال انجام شد، نشان می‌دهد که عملکرد نانوسیالات در انتقال حرارت عموماً بیشتر از آن چیزی است که به ‌صورت نظری پیش‌بینی شده است. این واقعیت یک کشف اساسی در مسئلة انتقال حرارت می‌باشد.

نمودار 1- درصد افزایش هدایت گرمایی ذرات مس، اکسید مس و آلومینیم در اتیلن گلیکول (EG). همچنین نمایش افزایش هدایت گرمایی نانولوله‌های کربنی چندجداره در روغن و تطبیق آن با نظریه ماکسول

از نانوسیالات می‌توان به ‌منظور توسعة سیستم‌های کنترل حرارت در بسیاری کاربردها از جمله وسایل نقلیة سنگین استفاده نمود. کنترل حرارت یکی از عوامل کلیدی در فناوری‌‌های مربوط به محصولاتی مانند پیل‌ سوختی و وسایل نقلیة دوگانه سوز– الکتریکی می‌باشد که بیشتر آنها تحت دماهای عمدتاً کمتر از دمای موتورهای احتراقی داخلی متداول، عمل می‌کنند.
بنابراین نیاز مبرمی به توسعة سیالات انتقال ‌دهندة حرارت با هدایت گرمایی خیلی بالا و نیز انتقال این فناوری به صنایع خودرو وجود دارد.
اخیراً پژوهش‌هایی در مورد نانوسیالات فلزی حاوی نانوذراتِ مسِ با قطرِ کمتر از 10 نانومتر که در اتیلن گلیکول پخش شده بودند انجام شده است. این پژوهش‌ها نشان می‌دهد که در جزء حجمی بسیار اندکی از نانوذرات، رسانایی گرمایی می‌تواند بیشتر از قابلیت رسانایی صرف خود سیال و یا نانوسیالات اکسیدی (مانند اکسید مس و اکسید آلومنیوم با قطر متوسط ذرات 35 نانومتر) باشد. همان‌طور که در نمودار 1 نشان داده شده است. به علت اینکه تاکنون هیچکدام از نظریه‌های معمول، اثرات ناشی از قطر ذرات و یا هدایت آنها بر روی میزان هدایت نانوسیالات را پیش‌بینی نکرده‌اند، این نتایج غیر منتظره است.
اخیراً نانوسیالاتی حاوی نانو لوله کربنی ساخته شده‌اند و نتایج آزمایش‌های انجام شده بر روی این نانوسیالات نشان داده است که وجود نانولوله‌ها در یک سیال، هدایت گرمایی آن را بطور چشمگیری افزایش می‌دهد.
جالبتر آنکه افزایش هدایت گرمایی مربوط به نانولوله یک گام از پیش‌بینی ‌های انجام شده به وسیلة نظریه‌‌های موجود فراتر است. از این گذشته نمودار هدایت گرمایی اندازه ‌گیری شده بر حسب حجم‌های جزئی، به ‌صورت غیرخطی می‌باشد حال آنکه تئوری‌های رایج به وضوح وجود یک نسبت خطی را میان این دو پارامتر نشان داده بودند (نمودار 2).
از ویژگی‌های کلیدی نانوسیالات که تاکنون کشف شده‌‌اند می‌توان هدایت‌های گرمایی بسیار بالاتر از آنچه که سوسپانسیون‌های مرسوم از خود نشان داده بودند، وجود نسبت غیر خطی میان هدایت گرمایی و غلظت نانولوله‌های کربنی در نانوسیالات و نیز وابستگی شدید هدایت گرمایی به دما و افزایش چشمگیر در شار حرارتی بحرانی را نام برد. هر کدام از این ویژگی‌ها در جای خود برای سیستم‌های حرارتی بسیار مطلوب می‌باشند و در کنار هم، نانوسیالات را بهترین کاندیدا برای تولید سرد کننده‌های مبتنی بر مایع می‌نمایند. این یافته‌ها همچنین وجود محدودیت‌های اساسی در مدل‌های انتقال گرمایی متداول برای سوسپانسیون‌های جامد/ مایع را به وضوح نشان می‌دهد.
از جمله عوامل انتقال حرارت در نانوسیالات، عبارتند از: حرکت نانوذرات، سطح مولکولی لایه‌ای مایع در سطح مشترک مایع با ذرات، انتقال حرارت پرتابه‌ای در نانوذرات و تأثیر خوشه‌ای شدن نانوذرات از جمله عوامل انتقال حرارت در نانوسیالات می‌باشند.
یک پروژة جدید با هدف کشف پارامترهای کلیدی، که در تئوری‌های موجود و مفاهیم بنیادی مکانیزم‌های افزایش انتقال حرارت نانوسیالات از قلم افتاده‌اند، و نیز کشف مبنای تئوری برای افزایش غیر عادی هدایت گرمایی نانوسیالات در جولای سال 2000 با حمایت وزارت انرژی آمریکا و مرکز انرژی علوم پایه به تصویب رسید.
ساختار نانوذرات در نانوسیالات در حال بررسی و آزمایش بوسیلة منبع فوتونی پیشرفتة آزمایشگاه ملی آرگون می‌باشد. بر طبق نتایج گزارش شده از دانشگاه A&M تگزاس، این دانشگاه در حال مطالعه بر روی ارتباط بین جنبش نانوذرات و افزایش انتقال حرارت در آنها می‌باشد. با استفاده از نتایج جمع‌آوری شده، توسعة یک مدل جدید انتقال انرژی در نانوسیالات که وابسته به اندازة نانوذره، ساختار و تأثیر پویایی بر روی خصوصیات حرارتی نانوسیالات می‌باشد، امکان پذیر شده است.
این نحوة ارتباط رشته‌های مختلف علمی و پروژه‌های مشترک منجر به کشف مرزهای جدیدی در تحقیقات ترموفیزیک برای طراحی و مهندسی در زمینة تولید خنک‌کننده‌ها خواهد گردید. تحقیق در مورد نانوسیالات می‌تواند به یک پیشرفت غیر منتظره در زمینة سیستم‌های ترکیبی مایع/جامد، برای کاربردهای بی‌شمار مهندسی از جمله خنک‌کننده‌های اتومبیل‌ها و کامیون‌های سنگین بیانجامد.
از عمده‌ترین تأثیرات این تحقیقات می‌توان به بیشتر شدن کارایی انرژی، کوچک‌تر و سبک‌تر شدن سیستم‌های حرارتی، کمتر شدن هزینه‌های عملیاتی و پاک‌سازی محیط زیست اشاره نمود.

نمودار 2- مقادیر اندازه‌گیری شده(منحنی ‌های پیوسته) و مقادیر پیش‌بینی شده(خطوط ناپیوسته) افزایش هدایت گرمایی برای نانولوله در نانوسیالات روغن. به علت تشابه کلیة مقادیر محاسبه شده در حجم‌های کوچک، بعضی از مقادیر محاسبه شده با مقیاس بزرگ‌تری دوباره بر روی نمودار نمایش داده شده‌اند. خط A: همبستگی کروسر هامیلتون، خطB: همبستگی برادی - بونکاز
(Bonnecaze & Brady)، خط C: نظریه ماکسول

 



ادامه مطلب ...

موضوع مطلب : نانو سیال / تبدیل انرژِی

۱۳٩٤/٢/٢٦ :: ۸:٢۱ ‎ق.ظ :: نويسنده : علی خادم

با عرض سلام خدمت دوستان و همراهان عزیز؛
با توجه به تصویب رساله و پروپزال بنده در حیطه ی برنامه نویسی با نرم افزار متن باز اپن فوم؛ از دوستانی که در این ضمینه مقاله ای نوشته اند و با کدنویسی با این نرم افزار آشنایی دارند، تقاضا میکنم با بنده در ارتباط باشند تا در صورت توافق و همکاری، نام در مقاله ی ISI ثبت شود.
جزئیات مقاله بعدن انتشار خواهد یافت...
با احترام
سید علی خادم



ادامه مطلب ...

موضوع مطلب :

 
درباره وبلاگ
سیدعلی خادم

|" MSc Degree at Mechanic - Energy conversion" | کارشناس ارشد مرکز واحد تحقیقات و توسعه و مهندسی شرکت برنا صنعت توس www.bornasanattoos.com | مدرس حل تمرین دروس کاردانی مکانیک در دانشگاه های علمی کاربردی و پیام نور | تدریس و آموزش نرم افزارهای تخصصی مهندسی مکانیک در تحلیل های سیالاتی و جامداتی، و کدنویسی برای برنامه های خاص توسط متلب یا فرترن | ...|Email:sakhadem67@gmail.com| |Mobile no: +989215847014 & +989158917342 |

موضوعات
abs(۱)
advanced(۱)
advanced engineering mathematic(۱)
algorithm(۱)
answer(۱)
cfd(٤)
continuem(۱)
continuum mechanics(۱)
erwin kreyszig(۱)
examples(۱)
flow(۱)
flow simulation(۱)
fluid dynamic(۱)
fortran(٢)
g thomas mase(۱)
george e mase(۱)
jet motor(۱)
john h lienhard(۱)
jr wark(۱)
kenneth(۱)
latitice boltzmann(۱)
matlab(۱)
matlab learning(۱)
mechanical engineering(۱)
method of cfd(۱)
multiphase(۱)
open foam(۱)
pincropera(۱)
seminar(۱)
solidworks(۱)
solution(۱)
solution manual(۱)
template(۱)
thermodynamic(٢)
آدریان بیژان(۱)
آرپاچی(۱)
آزمون استخدامی(۱)
آزمون های آزمایشی(۱)
آموزش(٢)
آموزش متلب(۱)
آموزش و پرورش(۱)
آموزشی(۱)
اپن فوم(۱)
اتومبیل(۱)
اختصارات(۱)
ارتعاشات(۱)
ارشد(۱)
استاتیک(۱)
استریتر(۱)
امتحان پایان ترم(۱)
انتقال حرارت(۸)
انتقال حرارت پیشرفته(۳)
انتقال حرارت هدایتی(٤)
اندروید(۱)
اوگاتا(۱)
اکچویتور(۱)
اینکروپرا(۱)
بیر جانسون(۱)
پارسه(۱)
پایان نامه(۱)
پایان نامه ی کارشناسی(۱)
پروژه(٢)
پروژه ی کارشناسی(۱)
پیام نور(۳)
تامسون(۱)
تبدیل انرژی(٤)
تبدیل انرژِی(٥)
تدریس خصوصی(۱)
ترمز(۱)
ترمودینامیک(٢)
ترمودینامیک پیشرفته(٢)
تشریح مسائل(٤)
تکنولوژی پیشرفته در صنعت خودرو(۱)
تکنولوژی خودرو(۱)
جدول(۱)
جریان دو فازی(۳)
جزوه(٥)
جزوه ی آموزشی(٢)
جزوه ی دکتر بقالیان(۱)
چاپرا(۱)
حل مسائل(۱)
خودرو(۱)
خودروهای هیبریدی(۱)
دانشگاه شریف(۱)
دانلود جزوه(۱)
دفترچه راهنما(۱)
دکتر بقالیان(۱)
دکتر سلطانی(۱)
دکتر شکرگزار(۱)
دینامیک خودرو(۱)
دینامیک سیالات محاسباتی(٤)
دینامیک مریام(۱)
دیکشنری(۱)
رانندگی(۱)
راهنمای تعمیرات(۱)
رژیم های جریان(۱)
روآ(۱)
روز مهندس(۱)
ریاضی مهندسی(٢)
ریاضی مهندسی پیشرفته(۱)
زانتیا(۱)
سالید ورکز(۱)
سالیدورک(۱)
سرو مکانیزم(۱)
سروو مکانیزم(۱)
سنجل(۱)
سوالات(۱)
سیالات و جامدات(۱)
سیستم سوخت رسانی(۱)
سیستم های کنترل(۱)
سیمولینک(۱)
شیدفر(۱)
علی خادم(۱)
فرترن(۱)
فورترن(۱)
گرانش ناچیز(۱)
لغات زبان تخصصی(٢)
ماکزیمم شار حرارتی(۱)
متلب(٢)
محاسبات عددی پیشرفته(٢)
مریام(۱)
معادلات دیفرانسیل(۱)
مقاومت مصالح(٢)
مهندسی مکانیک(۳)
مکانیک(۳)
مکانیک خودرو(۱)
مکانیک سیالات(۳)
مکانیک سیالات پیشرفته(٢)
مکانیک محیط های پیوسته(٢)
نانو سیال(۱)
نرم افزار(٢)
نمونه(۱)
نمونه سوال(۳)
نمونه سوالات(٢)
نکات تستی و کنکوری(۱)
هافمن(۱)
هندبوک ریاضی(۱)
هولمن(۱)
هیبریدی(۱)
هیدرولیک(۱)
کارشناسی ارشد(٥)
کتاب(۱)
کنترل(۱)
کنترل ولو(۱)
کنکور کاردانی به کارشناسی(۱)
کنکور کارشناسی ارشد(۱)
کوری(۱)

صفحات وبلاگ

نويسندگان
RSS Feed
border="0" ALT="Google" align="absmiddle">
پرشین وبلاگ
script src="http://bandarpix.bplaced.net/java/date.js">