بررسی عوامل موثر در بهبود ضریب رسانش نانوسیالات مرسوم و نانوسیالات هیبرید شده

در این تحقیق مطالعات آزمایشگاهی و مطالعات تئوری صورت گرفته بر روی ضریب رسانش حرارتی نانوسیالات بررسی شده اند. بر اساس مطالعات بررسی شده فاکتورهای مختلفی بر روی ضریب رسانش حرارتی نانوسیال موثر می باشند. از جمله فاکتورهای موثر دما، شکل نانوذره، درصد حجمی فاز جامد، حضور میدان مغناطیسی و غیره می باشد. نتایج نشان می دهند که افزایش دما و درصد حجمی نانوذره موجب بهبود ضریب رسانش حرارتی نسبت به سیال پایه می شود. علاوه بر این، طبق تحقیقات جدید نظریه های بسیار نو و جدیدی برای افزایش ضریب انتقال حرارت رسانش نانوسیال وجود دارد. از جمله این روش ها استفاده از سیال دوتایی به عنوان سیال پایه یا نانوسیالات هیبرید شده می باشد.

Maximum density effect of natural convection and entropy generation of nanoparticle (Nano fluid) in a horizontal concentric cylindrical annulus

Entropy generation and Laminar Natural convection of Cuwater Nano fluid near density maximum of water (nonBoussinesq approximation) in a twodimensional horizontal concentric cylindrical annulus is investigated numerically. The governing equations based on the nonBoussinesq homogenous model are solved on a nonuniform ring type mesh using a pressurebased finite volume method. The calculation is performed for Ra=105 and nanoparticle volume fraction from 0 to 0.08. Numerical results are presented in the terms of streamlines, isotherms, velocity vectors and local and average Nusselt number. Aso contours of local entropy generation and average entropy generation are presented. It is found that the density inversion and the presence of nanoparticles both play a significant role in the flow field structure and heat transfer characteristics. It can be concluded that Boussinesq approximation gives rise to the higher average heat transfer rate and entropy generation as compared to nonBoussinesq approximation. In addition, the average Nusselt number decreases as the volume fraction of nanoparticle increases. Finally, the present numerical results verify the determining effect of the density inversion of water on the convection character because of the formation bicellular structure.