پروژه نانو سیالات و مبدل های حرارتی

توضیحات:

پروژه رشته مهندسی مکانیک و ...- نانو سیالات و مبدل های حرارتی در 91 صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با جزئیات کامل

متن:

بررسی ضرایب انتقال حرارتی هدایتی ذرات در مقیاس نانومتری و پراکنده در مایع با رژیم جریان آرام در تبادل گرهای حرارتی به ویژه لوله های افقی دارای اهمیت است.

نانو ذرات مطالعه شده در منابع، اشاره به تنوع بی شماری از مواد در مقیاس نانو دارد، لیکن در اینجا پارتیکلهایی در مقیاس نانو و با طبیعت گرافیت و خواص وابسته به آن با نسبت های ظاهری عمدتاً متفاوت از یک انتخاب شدند، نانو ذرات گرافیتی، اغلب منجر به افزایش ضریب هدایت گرمایی سیال ساکن عمدتاً در ظرفیت کسر حجمی کم شده و نتایج مزبور در ادبیات فن نیز بارها گزارش شده است.

به هر حال، ضرایب انتقال حرارت تجربی کمتر از شرایط پیش بینی شده برای هر یک از دو رابطه انتقال حرارت متداول برای سیالات همگی نشان داده شده است. رابطه برای سوسپانسیون های ذرات با نسبت های ظاهری نزدیک به همان نتایج نیز حاصل شده و نهایتاً روابط جدیدی برای انتقال حرارت سیستم های نانوسیال گسترش داده شده است.

افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیال خیلی فراتر از تصوری است که از یک رابطه مرسوم قابل پیش بینی باشد. این به نظر می رسد که تعدادی فاکتور مخصوص در مخلوط نانوسیال در حال تغییر دادن مکانیزم های فاکتور مخصوص در مخلوط نانوسیال در حال تغییر دادن مکانیزم های انتقال حرارت، مخصوصاً برای سیالات خاصی در دمای بالاتر دیواره هستند. نتایج اظهار می کند که اصلاح شرایط برای انتقال حرارت، می تواند توسط تغییر دادن سیال اصلی، منبع نانو ذره، و بارگذاری نانو ذرات عملی گردد.

در این پایان نامه ابتدا به تشریح نانو سیالات پرداخته، سپس انواع مبدل ها حرارتی توضیح داده شده است، بعد از آن به موضوع انتقال حرارت توسط نانو سیالات می پردازیم، و در پایان اهمیت و نقش نانو سیالات در مبدل ها را بررسی کرده و به تحلیل انتقال حرارت در مبدل های حرارتی به کمک نانو ذرات پراکنده در سیال می پردازیم.

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه

نانو سیالات

1-1 فناوری نانو    6

1-2 نانو سیالات   8

1-3 نانوسیالات و کامیون های پیشرفته        12

1-4 نانوسیالات فلزی و موتورهای خنک کننده            13

فصل دوم: مبدل های حرارتی

2-1 تاریخچه و مقدمه ایی درباره مبدل های حرارتی ‏  15

2-2 اجزاء مختلف مبدل ها  17

2-3 اجزاء یک مبدل حرارتی            18

2-3-1 لوله ها (Tubes)     18

2-3-2 پوسته (Shell)        19

2-3-3 صفحه لوله (Tube Sheet)     19

2-3-4 کانال (Channel)      19

2-3-5 تیغه (Baffle)          19

2-3-6 سر پوسته (Shell Head)      20

2-4 طبقه بندی مبدل های حرارتی  20

2-4-1 فرآیندانتقال            20

2-4-2 فشردگی   20

2-4-3 نحوه ساختمان و مشخصات هندسی 20

2-4-4 سازوکار انتقال حرارت           20

2-4-5 آرایش جریان           20

2-4-6 پیوستگی یا تناوب جریان      21

2-4-7 درجه حرارت کارکرد  21

2-4-8 تعداد سیال            21

2-5 انواع مبدل های حرارتی بر اساس نوع ساختمان و نحوه عملکرد      21

2-5-1 مبدل های حرارتی لوله ای (tube" heat exchanger")     21

2-5-2 مبدل حرارتی دو لوله ای (Double tube" heat exchanger")         21

2-5-3 مبدل های حرارتی لوله مارپیچ ("hellflow spiral" heat exchanger)          23

2-5-4 مبدل های حرارتی پوسته_ لوله ("shell & tube" heat exchanger)           24

2-6 کاربرد مبدل های حرارتی         26

2-6-1 مبدل های حرارتی سرد کننده            26

2-6-2 مبدل های حرارتی گرم کننده 28

فصل سوم: انتقال حرارت در نانو سیالات

3-1 انتقال حرارت به وسيله نانوسيالات        30

3-2 بررسی نانو سیالات    33

3-3 تهيه نانوسيالات         34

3-3-1 روش دو مرحله‌ای (Two-step process)           34

3-3-2 روش تک مرحله‌ای (Single-step process)       35

3-4 مكانيسم‌هاي انتقال حرارت در نانو سيالات         35

3-4-1 مكانيسم هدايت حرارتي      36

3-4-2 مكانيسم جابجايي حرارتي   41

3-5 روش های عمده براي تحليل افزايش ميزان انتقال حرارت در مدل های ریاضی 42

3-5-1 مدل تك فازي          42

3-5-2 مدل دو فازي           42

3-6 انتقال حرارت در سيالات ساکن 44

3-6-1 هدايت حرارتي نانوسيال       44

3-7 چشم‌انداز     45

فصل چهارم: نانو سیالات در مبدل ها

4-1 نانو تکنولوژی چیست؟            46

4-2 تازه ها از نانو سیالات در مبدل ها          48

4-2-1 افزایش راندمان مبدل های حرارتی با استفاده از نانو سیالات       48

4-2-2 موارد کاربرد نانو سیالات       53

4-3 بررسی انتقال حرارت در مبدل های حرارتی به کمک نانو ذرات پراکنده در سیال          53

4-4 ماهیت نانوسیالات در انتقال حرارت        55

4-4-1 نمونه های تجربی   59

4-5 خواص فیزیکی سیالات            61

4-6 ارائه نتایج و بحث        64

4-7 اثر عدد رینولدز           65

4-8 اثرات بارگذاری نانوسیالات        66

4-9 اثرات درجه حرارت       66

فصل پنجم: تکنولوژی های جدید در نانو سیالات و مبدل ها

5-1 تکنولوژی های جدید در ساخت مبدل های پوسته_لوله     70

5-2 آشنایی با تكنولوژي بهبود انتقال حرارت در مبدل‌هاي پوسته - لوله‌اي          71

5-2-1 معرفي تكنولوژي HTE          71

5-2-2 اصول و مباني تكنولوژي HTE 72

5-2-3 موارد به‌كارگيري تكنيك HTE  73

5-2-4 نمونه هاي عملي از به‌كارگيري اين تكنولوژي در صنايع(Case Studies)      73

5-3 اقدامات انجام شده در پژوهشگاه صنعت نفت       74

5-4 منابع مطالعاتي بيشتر در این زمینه       75

5-5 نتیجه گیری   76

5-6 منابع و ماخذ 77