فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرستمطالب 8
فهرستاشکال 10
فهرستجداول 13
فهرستعلائمونمادها 14
چکیده 1
فصلاول : مقدمه‌ایبرجریانوانتقال حرارتدرونمیکروکانال‌ها 2
1-1 مقدمه 2
1-2 دسته‌بندیکانال‌ها 3
1-3 شرايطمرزيلغزشیوپرش‌دماييدر دیواره‌هایميكروكانال 5
1-3-1 لغزشسیال 6
1-3-2 پرشدمایی 8
1-3-3 طوللغزشي (LS) وآبگریزیسطح 8
1-4 توسعهوبهبودانتقالحرارتبانانوسیالات 11
1-4-1 مدل‌هایتعیینخواصنانوسیال 12
1-5 اثراتچرخش (دوران) ميكروكانالبرمعادلاتجریانوانتقال حرارت 13
فصلدوم :مروریبرپژوهش‌هايپيشينونوآوریهایتحقیق 15
2-1 مروریبرتحقیقاتپیشین 15
2-1-1 لغزشسيالوپرش‌دماييدرديواره‌ها 15
2-1-2 دورانماکروميكروكانال 27
2-1-3 دورانميكروكانال- همراهباشروطمرزیلغزشیوپرش‌دمایی (بررسیاثرترکیبی) 28
2-1-4 استفادهازنانوسيال 31
2-2 اهدافونوآوریهایپروژه 35
2-3 انتخابصحیحشرایطحاکمبرمیکروکانالآبگریزUشکلدورانی 36
فصلسوم : شبیه‌سازیعددیومعادلاتحاکم 38
3-1 شرحهندسهوشبکه 38
3-2 محدودهپارامترهاوشرایطمرزی 40
هشت |
3-3 معادلاتحاکموضریبعملکردحرارتی 41
فصلچهارم : صحتسنجی،انتخابشبکهیمناسبوتعیینخواصنانوسیالانتخابی 44
4-1 صحتسنجی 44
4-2 استقلالحلازشبکهوانتخابشبکهیمناسب 46
4-3 تأثیرجداگانهشرطمرزیلغزشوپرش‌دماییبرنتایج 48
فصلپنجم : بررسینتایججریانآبخالصدرمیکروکانالUشکلچرخان 50
5-1 پروفیلوکانتورسرعتودما 51
5-2 انتقالحرارتوافتفشارموضعیدرطولمیکروکانال 56
5-3 انتقالحرارتوافتفشارکلمیکروکانال 59
فصلششم : شکلچرخانUبررسینتایججریاننانوسیالدرمیکروکانال 65
6-1 پروفیلوکانتورسرعتودما 66
6-2 انتقالحرارتوافتفشارکلجریاننانوسیالدرمیکروکانالUشکل 69
فصلهفتم : جمعبندیونتیجهگیری 76
7-1 نتیجهگیری 77
7-1-1 پروفیلسرعتودما 77
7-1-2 انتقالحرارت 77
7-1-3 افتفشار 78
7-1-4 ضریبعملکردحرارتی 79
7-2 جمعبندینهایی 79
7-3 پیشنهادهاجهتادامهیتحقیق 80
مراجع 81
نه |
فهرست اشکال
شکل1‑1- محدودهیکاربردسیستمهایمختلفباتوجهبهقطر کانالیابعدمشخصه 5
شکل1‑2-انعکاسآینهایوپخشیمولکولهایسیالدرمرزدیواره 6
شکل1‑3 پروفیلسرعتونمایشسرعتلغزشیدرمرزبادیوارهوطوللغزشی 9
شکل1‑4- لایه‌یآبگریزیدرمیکروکانالومیکروکانالمعادلباشرایطمرزیلغزشوپرش‌دمایی 10
شکل1‑5- قطرهیآببر رویسطوحآبدوستوآبگریز 11
شکل2‑1- نمایسهبعدیازمیکروکانالموردبررسیکاندووامسیوجهتجریان 17
شکل2‑2- سرعتلغزشیبدونبعددرطولمیکروکانال 17
شکل2‑3- مقایسهیعددپوآزول (fRe) دردوحالتلغزشیوغیرلغزشیبرایاعدادرینولدزمختلف 18
شکل2‑4- پروفیلسرعتدرمقاطعمختلفجریاندرونمیکروکانالمستطیلی 19
شکل2‑5- مقدارسرعتلغزشیبی‌بعدبررویاضلاعکوچکوبزرگمیکروکانالمستطیلی 19
شکل2‑6- پرش‌دماییبررویاضلاعکوچکوبزرگمیکروکانالمستطیلیبانسبتارتفاعبهعرض 0.5،برایعددنودسون 0.1 ودرعددرینولدزیک 20
شکل2‑7- تغییراتعددناسلتموضعیدرامتدادکانالبرایاعدادنودسونمختلفدرعددرینولدز 0.3 ونسبتمقطعیک 20
شکل2‑8- مقایسهیتغییراتدمایبی‌بعدسیال (درطولمیکروکانالبامقطعمستطیلی) برایسهعددنودسون 21
شکل2‑9-پروفیلسرعتبهازایفاصلهازدیوارهبرایسطحآبدوست (مربع) وسطحآبگریز (مثلث) 22
شکل2‑10- شماتیککلیکانالومیکرودندانهها،نحوهیورودجریانآببهکانالموردبررسیکاولیوهمکارانش 23
شکل2‑11- تغییراتنسبتکسریطولپرش‌دماییوطوللغزشیباافزایشعددپکله 23
شکل2‑12- مقایسهیپروفیلسرعتبی‌بعددرونلولهدرمدلهایمختلفوسهعددنودسون 24
شکل2‑13- مقایسهیمدلهایمرتبهاولودومبرایعددناسلتموضعیدرطولجریان،برایاعدادنودسونمختلف 25
شکل2‑14-تغییراتعددناسلتبامقادیرمختلفعددنودسنبراینسبتهایمختلفضرایبلغزشبهپرش‌دمایی 25
شکل2‑15- نمایکلیمیکروکانالدوبعدیتحتبررسیرئیسیوهمکارانش 26
شکل2‑16- تغییراتعددناسلتمتوسطمیکروکانالتوسطمقادیرمختلفضریبلغزشبرایاعدادرینولدزمختلف 26
شکل2‑17- دورانماکروکانالچرخانتحتزوایایحملهی 90 و 135 درجه 28
شکل2‑18- نمایدوسهبعدیونحوهیمشبندیماکروکانالUشکلچنوهمکارانش 28
شکل2‑19- نمایکلیونحوهیدورانمیکروکانال،معرفیمسیرورودوخروججریان 28
شکل2‑20- سرعتبی‌بعددرجهتجریانبرایطولهایلغزشیمختلف 29
شکل2‑21- تغییراتعددناسلتبرایسرعت‌هایدورانیمختلف 30
شکل2‑22- تغییراتعددناسلتبرایطول‌هایلغزشیمختلف 30
شکل2‑23- اختلافدمایموضعیدرطولمیکروکانالبادیوارگرمشدهبرایآبخالصوششنانوسیال 31
شکل2‑24- تغییراتضریبانتقالحرارتجابجاییموضعیتعدیلشده،بررویدیوارههایپیشوپشتمیکروکانالU شکلبرایسیالاتمختلف 32
ده |
شکل2‑25- تغییراتعددناسلتتعدیلشدهینانوسیالتوسطعددناسلتجریانآبخالص 33
شکل3‑1- نمایسهبعدیمیکروکانالUشکلچرخان 39
شکل3‑2- شبکهایجادشدهدرمیکروکانال 39
شکل3‑3- نمایدوبعدیازتوزیعالمانهادرمقطعجریاندرگذرمستقیموناحیهیخممیکروکانال 40
شکل4‑1- مقایسهیپروفیلسرعتدرفواصلمختلفازورودیمیکروکانالساکنبینتحقیقحاضرونتایجتجربی 45
شکل4‑2- مقایسهیعددناسلتمتوسطبینشبیه‌سازیعددیاینتحقیقونتایجتجربی 46
شکل4‑3- مقایسهیعددناسلتموضعیدرطولمیکروکانال (آبخالص) بینچهارشبکه 47
شکل4‑4 تغییراتعددناسلتکلمیکروکانالUشکلدرتمامیسرعتهایدورانیدرشرایطمرزیعدملغزش،لغزشولغزشبههمراهپرش‌دمایی 49
شکل5‑1-مقایسهیپروفیلسرعتدرراستایمحورتقارنمقطعمیانیگذراولبرایمقادیرمختلفطوللغزشی 52
شکل5‑2- مقایسهیپروفیلسرعتدرراستایمحورتقارنسهمقطعازمیکروکانالUشکل،موازیبامحورz 53
شکل5‑3-کانتورسرعتدرسهمقطعازمیکروکانالUشکل 53
شکل5‑4-کانتورسهبعدیسرعتدرگذرورودی (گذراول) میکروکانالUشکل 53
شکل5‑5- سرعتلغزشیبررویدیوارههایجلوییوپشتیدرگذراولوگذردوممیکروکانال 54
شکل5‑6- مقایسهیپروفیلدمادرراستایخطتقارنمقطعوسطگذراولموازیبامحورzبرایمقادیرمختلفطوللغزشی 55
شکل5‑7- مقایسهیپروفیلدمایبی‌بعددرراستایمحورعرضیzمیکروکانالدرخطمرکزیمیانهیگذرهایاولودوموهمچنینصفحهتقارنناحیهخم 55
شکل5‑8- کانتوردمادرسهمقطعازمیکروکانالUشکل 56
شکل5‑9 –مقاطعانتخابیعمودبرمسیرجریاندرطولمیکروکانال 57
شکل5‑10-عددناسلتموضعیدرطولمیکروکانال 58
شکل5‑11-تغییراتفشارمحلیدرطولمیکروکانال 59
شکل5‑12-تغییراتعددناسلتکلمیکروکانال 61
شکل5‑13 – سهمانتقالحرارت/سطحانتقالحرارتنسبتبهانتقالحرارتکل/ سطحانتقالحرارتکلبخشهاودیوارههایمختلفمیکروکانال (ساکنودورانی) 62
شکل5‑14-افتفشارکل میکروکانال 63
شکل5‑15-ضریبعملکردحرارتیمیکروکانال 64
شکل6‑1-سرعتلغزشیبررویدیوارهیجلوییوپشتی 67
شکل6‑2-سرعتلغزشیبررویدیوارهیجلوییوپشتیمیکروکانالUشکل 67
شکل6‑3- مقایسهیپروفیلدمادرخطمرکزیسطوحدرمقطعمیانیگذرورودی،صفحهیتقارنناحیهیخمومقطعمیانیگذرخروجیبرایجریانآبخالصونانوسیالآب-اکسیدآلومنیوم 68
شکل6‑4 کانتوردمایجریانآبونانوسیالآب-اکسیدآلومنیومدرصفحهیتقارنمیکروکانالUشکلساکن 68
شکل6‑5-مقایسهیتغییراتعددناسلتکلمیکروکانال 69
شکل6‑6- انتقالحرارتکلجریانآبخالصونانوسیالآب-اکسیدآلومنیوم 70
یازده |
شکل6‑7- افزایشانتقالحرارتکلمیکروکانالچرخاندراعدادرینولدز 200 و 1000 71
شکل6‑8- مقایسهیافتفشارکلجریاننانوسیالدرونمیکروکانالچرخان 73
شکل6‑9- ضریبعملکردحرارتیمیکروکانالبرایاعدادرینولدزمختلفدرحالتمرجعجریانآبخالص 74
شکل6‑10-ضریبعملکردحرارتیمیکروکانالبرایسرعت‌هایدورانیمتفاوتدرحالتمرجعجریانآبخالص 75
دوازده |
فهرست جداول
جدول1‑1- دسته‌بندیكانالهابرايرژيمهايمختلفجريانگازدرفشاراتمسفر 4
جدول1‑2- دسته‌بندیكانالهابراساسمقاديرمختلفبعدمشخص 4
جدول1‑3- مقاديرضرايبپيشنهاديبرايمعادلهي3 7
جدول1‑4- ضريبβبرايدونانوسيالCuO, Al2O3 12
جدول4‑1- بررسیاستقلالحلازشبکهبرایآبخالصدرعددرینولدز 200 و 1000 47
سیزده |
فهرست علائم و نمادها
نمادهای لاتین |
|||||
D |
(m) |
وجه میکروکانال |
h |
(W m-2 K-1) |
ضریب انتقال حرارت |
Dh |
(m) |
قطر هیدرولیکی میکروکانال |
E |
|
ضریب عملکرد حرارتی |
A |
(m2) |
مساحت سطح |
P=ΔpAcU |
(W) |
توان |
Ac |
(m2) |
مساحت مقطع |
X |
(m) |
مختصات x |
S |
(m) |
طول مسیر جریان |
Y |
(m) |
مختصات y |
G |
|
شبکه |
Z |
(m) |
مختصات z |
k |
(W m-1 K-1) |
ضریب هدایت حرارتی |
Ls |
(m) |
طول لغزشی |
Cp |
(J kg-1 K-1) |
ظرفیت گرمایی ویژه |
Lt |
(m) |
طول پرشدمایی |
|
|
|
زیرنویس |
T |
(K) |
دما |
o (ref) |
مقدار مرجع |
Ts |
(K) |
دمای سیال در مرز دیواره |
|
s |
لغزش |
Tb |
(K) |
دمای بالک سیال |
|
ns |
عدم لغزش |
ui |
(m/s) |
مؤلفه‌ی سرعت در جهت i |
|
w |
دیواره |
Uin |
(m/s) |
سرعت ورودی |
|
max |
مقدار ماکزیمم |
Pr |
|
عدد پرانتل |
|
nf |
نانوسیال |
Pe |
( Re×Pr ) |
عدد پکله |
|
t |
|
کل |
Re |
|
عدد رینولدز |
|
|
|
علائم یونانی |
ΔP |
(Pa) |
افت فشار |
ω |
(rad/s) |
سرعت دورانی |
Pe |
(Pa) |
فشار خروجی |
µ |
(Pa.s) |
ویسکوزیته ی دینامیکی |
P(s) |
(Pa) |
فشار متوسط در هر مقطع |
ρ |
(kg m-3) |
چگالی |
P*=(P(s)-Pe)/ΔPo |
فشار بی‌بعدموضعی |
|
δ |
(m) |
کوچک‌ترین المان شبکه |
NU |
|
عدد ناسلت موضعی |
Δ |
(m) |
بزرگترین المان شبکه |
Kn |
|
عدد نودسون |
ϕ |
|
غلظت حجمی نانوسیال |
NUt |
|
عدد ناسلت کل |
ijkε |
|
نماد جایگشت |
Q |
(J) |
انتقال حرارت |
|
|
|
|
|
||
Bjysaz –
best generic allergy pills prescription strength allergy meds can flonase make you sleepy