شبیه سازی وبررسی تاثیرات تغییر قطر نانو ذره در سرعت های مختلف سیال ورودیبرنرخ انتقال حرارت در موتورهای احتراق داخلی درنانو سیال آب- اکسید مس

هدف از این تحقیق بررسی تاثیرات تغییرااندازه قطر نانوذره درسرعت های مختلف سیال ورودی بر ضریب انتقال حرارت جابه جایی و هدایتی می باشد. به همین علت ابتدا هندسه مسیله درنرم افزار solidworks شبیه سازی شده وسپس هندسه مدنظر به نرم افزار Ansys 15.0 منتقل می شود. در نرم افزار انسیس میزان انتقال حرارت برای قطرهای 5، 10، 20، 50 نانومتر ودرسه سرعت .1، .3، .5 به صورت کانتور ونمودار نمایش داده شده است. مسیله در حالت پایا در شرایط مرزی ورودی دمای ثابت ورودی سیال k 300 وشرط مرزی عدم لغزش دردیواره ها وشرط مرزی دما ثابت k 343015 دردیواره ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا هندسه مسیله شبیه سازی شده وسپس اعتبار سنجی مسیله و استقلال شبکه مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه به منظور بررسی نرخ انتقال حرارت از منبع گرما به سیال، ازقطرهایnm 5، 10، 20، 50 نانوذره استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش قطرنانوذره برضریب انتقال حرارت جابه جایی وهدایتی تاثیر معکوس دارد درحالیکه افزودن سرعت وکسر حجمی باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابه جایی وهدایتی می شود. افزایش قطر نانوذره موجب کمتر شدن ضریب انتقال حرارت جابجایی شده به نحویکه استفاده از کسر حجمی 0% نانوذره و قطر 5 نانومتر عملکردمشابه و مناسب تری نسبت به قطر 50 نانومتر با کسر حجمی 3% دارد. با استفاده از فناوری نانو می توان اندازه رادیاتور و حجم سیستم خنک کاری را کوچکتر انتخاب کرد. این امر باعث کاهش نیروی درگ در وسایل موتوری دریایی و زمینی و کاهش حجم سیال در گردش در سیستم خنک کاری میشود. درنتیجه توان تلف شده موتور و مصرف سوخت کاهش میابد و از آلودگی محیط زیست کاسته می شود.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، افزایش انتقال حرارت ، شبیه سازی ، قطر نانوذره ، انسیس