تحقیق کاربرد نانو سیال در خودرو

توضیحات

عنوان: کاربرد نانو سیال در خودرو

• مقدمه
• الف) نانوسیالات در تقویت هدایت حرارتی
• ب) نانوسیالات در تقویت انتقال حرارت همرفت اجباری و افت فشار مربوطه
• نانو سیالات و سیستم خنک کننده موتور
• سیستم خنک کننده موتور و مطالعات انجام شده بر روی آن
• اثر نانو سیال بر انتقال حرارت
• داده های ورودی
• محاسبه سمت هوا
• محاسبه سمت نانوسیالی
• نتایج
• تأثیر کسر حجمی ذرات مس بر عملکرد حرارتی رادیاتور اتومبیل
• تأثیر عدد رینولدز هوا بر عملکرد حرارتی رادیاتور
• تأثیرعدد رینولدز خنک کننده بر عملکرد حرارتی رادیاتور
• مقایسه افت فشار مایع خنک کننده
• نتیجه گیری
• .اثر نانو سیالات بر ویسکوزیته
• مدلهای ویسکوزیته نانوسیالات
• مطالعات تجربی
• نتایج و بحث
• نتیجه گیری
• شکل ها
• نمودارها
• مراجع

مقدمه

در چند دهه اخیر تحقیقات گسترده‌‌‌‌‌ای برروی انواع مایعات مختلف ب‍ه جهت بررسی میزان انتقال حرارت، تحت عنوان نانو سیال انجام شده است. نانوسیالات توسط چوی [1] معرفی شدند و ثابت شده است که میزان انتقال حرارت کارآمدتری در مقایسه با مایعات معمولی ارائه می دهند. در سالهای اخیر، ویژگیها و کاربردهای پودرهای در مقیاس نانو با توجه به روشهای تهیه و پردازش آنها بطور گسترده مورد بررسی گسترده قرار گرفته است. محققان از این نانوپودرهای نوظهور در مهندسی سنتی گرمایش استفاده کرده‌اند. بدین صورت که با پراکنده کردن (توزیع یا پخش در یک منطقه گسترده) کمتر از 100 نانومتر از نانوذرات فلزی یا غیر فلزی یا نانوالیاف در یک مایع پایه مانند آب، گلیکول و روغن یک کلاس جدید از مایعات برای انتقال حرارت به نام نانوسیالات تشکیل می‌شوند و از خواص برتر از جمله هدایت حرارتی بالا، پایداری طولانی مدت و همگن بودن برخوردارمی‌‍‍باشند. بررسی های مفصل در مورد خصوصیات فیزیکی و حرارتی نانوسیالات توسط چندین محقق بررسی شده است.[3-6] از زمان معرفی نخستین برنامه‌های کاربردی مهندسی، نانوسیالات با موفقیت برای افزایش انتقال حرارت در بسیاری از برنامه‌ها مانند قطعات الکترونیکی، راکتور هسته‌ای، سیستم‌های گرمایشی و خنک کننده ساختمان استفاده شده است.[7-10] یک مطالعه جدید توسط [11] نشان داد که پراکندگی ذرات Al₂O₃ با 3/4 درصد می‌تواند هدایت حرارتی مؤثر آب را تقریبا30 درصد افزایش دهد. از آن زمان به بعد، بسیاری از مطالعات محققین درجهت میزان افزایش نرخ انتقال حرارت در نانو سیالات شکل گرفت. برای بررسی بهتر مطالعات انجام شده، میتوان آنهارا در سه بخش مجزا مورد بررسی قرار داد. الف)  نانوسیالات در تقویت هدایت حرارتی و ب) نانوسیالات در تقویت انتقال حرارت همرفت اجباری و افت فشار مربوطه پ) ویسکوزیته نانوسیالات

الف) نانوسیالات در تقویت هدایت حرارتی

ایستمن و همکاران [12] گزارش داد که هدایت حرارتی نانوسیالات اتیلن گلیکول حاوی3/0 درصد کسر حجمی ذرات مس در مقایسه با اتیلن گلیکول بیس فلوئید می تواند تا 40 درصد افزایش یابد. هوانگ و همکاران [13] دریافت که هدایت حرارتی نانوسیالات به میزان حجم ذرات و هدایت حرارتی سیال پایه و ذرات بستگی دارد. لی و همکاران[14, 15]  هدایت حرارتی نانوسیالات آلومینا آبی (Al₂O₃) را با روش دو مرحله ای اندازه گیری کرد. نویسندگان استنباط کردند که با افزودن ذرات آلومینا، هدایت حرارتی نانوسیالات آبی به صورت خطی افزایش می یابد. هدایت حرارتی نانوسیالات بر پایه‌ی دی اکسید دی اتیلن گلیکول (ZnO-EG) توسط یو و همکاران مورد بررسی قرار گرفت. [6] آنها با اضافه کردن 5 درصد کسر حجمی از نانوذرات دی اکسید روی در اتیلن گلیکول، حدود 5/26 درصد افزایش هدایت حرارتی را مشاهده کردند. مینسا و همکاران [16] تأثیر دما، اندازه ذرات و کسر حجمی بر هدایت حرارتی نانوسیالات حاوی آب اکسید مس و آلومینا را بررسی کرد. نویسندگان اظهار داشتند که با افزایش کسر حجمی ذرات، دما و اندازه ذرات می‌توان خصوصیات حرارتی را افزایش داد. نویسندگان دریافتند که هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد، هدایت حرارتی مؤثر نانوسیالات در همان حجم بیشتر می شود. وقتی ذرات کوچکتر در کسر حجمی یکسان استفاده می شوند سطح تماس ذرات با حرکت سیال و براون افزایش می‌یابد. این امر منجر به افزایش هدایت حرارتی نانوسیالات می شود.

ایستمن و همکاران [17] به طور تجربی ثابت کرد که 5 درصد از حجم ذرات اکسید مس نانوکریستالی معلق در آب منجر به بهبود هدایت حرارتی تقریباً 60 درصد در مقایسه با آب خالص شده است. به منظور سنجش عملکرد نانوسیالات با اکسید نانو ذرات تشکیل دهنده، لی و همکارانش [18] برای تعیین هدایت حرارتی نانوذرات Al₂O₃ و CuO یک روش آزمایشگاهی موسوم به سیم داغ[1] را انجام داده‌اند. نتایج حاصل زمانی که با مدل هدایت حرارتی همیلتون و کراسور مقایسه شد، منجربه ایجاد توافقات خوبی شد. لی و همکارانش با استفاده از همان مجموعه آزمایشی مشابه [19]هدایت حرارتی نانوسیالات بور نیترید و اتیلن را اندازه گیری کرد. آنها نتیجه گرفتند که با افزایش کسری حجمی نانوذرات، نسبت ابعاد نانوذرات، اندازه نانوذرات و دمای نانوسیالات موجب افزایش هدایت حرارتی نانوسیالات می شود.[20]، ژانگ و همکاران[21]، اپن و همکاران [22]و تیموفایوا [23] و وانگ و همکاران [24]یک بررسی عالی در مورد تأثیر پارامترهای مختلف برای تعیین هدایت حرارتی مؤثر نانوسیالات ارائه داده است.

[1] Hot-wire experimental technique

انجام تحقیق 

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.