بخشی از فهرست مطالب پروژه نقش نانو تکنولوژی در بهبود عملکرد مبدل های حرارتی با word
چکیده
مقدمه
فصل اول- مقدمه
نانو سیالات
1-1 فناوری نانو
1-2 نانو سیالات
1-3 نانوسیالات و کامیون های پیشرفته
1-4 نانوسیالات فلزی و موتورهای خنک کننده
فصل دوم
مبدل های حرارتی
2-1 تاریخچه و مقدمه ایی درباره مبدل های حرارتی
2-2 اجزاء مختلف مبدل ها
2-3 اجزاء یک مبدل حرارتی
2-3-1 لوله ها (Tubes)
2-3-2 پوسته (Shell)
2-3-3 صفحه لوله (Tube Sheet)
2-3-4 کانال (Channel)
2-3-5 تیغه (Baffle)
2-3-6 سر پوسته (Shell Head)
2-4 طبقه بندی مبدل های حرارتی
2-4-1 فرآیندانتقال
2-4-2 فشردگی
2-4-3 نحوه ساختمان و مشخصات هندسی
2-4-4 سازوکار انتقال حرارت
2-4-5 آرایش جریان
2-4-6 پیوستگی یا تناوب جریان
2-4-7 درجه حرارت کارکرد
2-4-8 تعداد سیال
2-5 انواع مبدل های حرارتی بر اساس نوع ساختمان و نحوه عملکرد
2-5-1 مبدل های حرارتی لوله ای (tube" heat exchanger")
2-5-2 مبدل حرارتی دو لوله ای (Double tube" heat exchanger")
2-5-3 مبدل های حرارتی لوله مارپیچ ("hellflow spiral" heat exchanger)
2-5-4 مبدل های حرارتی پوسته_ لوله ("shell & tube" heat exchanger)
2-6 کاربرد مبدل های حرارتی
2-6-1 مبدل های حرارتی سرد کننده
2-6-2 مبدل های حرارتی گرم کننده
فصل سوم
انتقال حرارت در نانو سیالات
3-1 انتقال حرارت به وسیله نانوسیالات
3-2 بررسی نانو سیالات
3-3 تهیه نانوسیالات
3-3-1 روش دو مرحله‌ای (Two-step process)
3-3-2 روش تک مرحله‌ای (Single-step process)
3-4 مکانیسم‌های انتقال حرارت در نانو سیالات
3-4-1 مکانیسم هدایت حرارتی
3-4-2 مکانیسم جابجایی حرارتی
3-5 روش های عمده برای تحلیل افزایش میزان انتقال حرارت در مدل های ریاضی
3-5-1 مدل تک فازی
3-5-2 مدل دو فازی
3-6 انتقال حرارت در سیالات ساکن
3-6-1 هدایت حرارتی نانوسیال
3-7 چشم‌انداز
فصل چهارم
نانو سیالات در مبدل ها
4-1 نانو تکنولوژی چیست؟
4-2 تازه ها از نانو سیالات در مبدل ها
4-2-1 افزایش راندمان مبدل های حرارتی با استفاده از نانو سیالات
4-2-2 موارد کاربرد نانو سیالات
4-3 بررسی انتقال حرارت در مبدل های حرارتی به کمک نانو ذرات پراکنده در سیال
4-4 ماهیت نانوسیالات در انتقال حرارت
4-4-1 نمونه های تجربی
4-5 خواص فیزیکی سیالات
4-6 ارائه نتایج و بحث
4-7 اثر عدد رینولدز
4-8 اثرات بارگذاری نانوسیالات
4-9 اثرات درجه حرارت
فصل پنجم
تکنولوژی های جدید در نانو سیالات و مبدل ها
5-1 تکنولوژی های جدید در ساخت مبدل های پوسته_لوله
5-2 آشنایی با تکنولوژی بهبود انتقال حرارت در مبدل‌های پوسته - لوله‌ای
5-2-1 معرفی تکنولوژی HTE
5-2-2 اصول و مبانی تکنولوژی HTE
5-2-3 موارد به‌کارگیری تکنیک HTE
5-2-4 نمونه های عملی از به‌کارگیری این تکنولوژی در صنایع(Case Studies)
5-3 اقدامات انجام شده در پژوهشگاه صنعت نفت
5-4 منابع مطالعاتی بیشتر در این زمینه
فصل ششم
نتیجه گیری و پیشنهادات
6-1 نتیجه گیری
6-2منابع و ماخذ
6-2-1 فهرست منابع فارسی
6-2-2 فهرست منابع غیرفارسی
6-2-3 منابع اینترنتی داخلی
6-2-4 منابع اینترنتی خارجی
مقدمه
فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش میدهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ? تا ??? نانومتر است.
در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک از خود نشان میدهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط میشود.
نانوفناوری میتواند به عنوان ادامه دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد. استفاده از سیالات به منظور انتقال حرارت از سالها پیش مورد توجه بوده است. همچنین از سالها پیش مشخص شده بود که با
اضافه نمودن ذرات جامد به صورت معلق به سیال
پایه، انتقال حرارت افزایش خواهد یافت چرا که ضریب هدایت حرارتی این ذرات، صدها مرتبه بیشتر از سیالات پایه میباشد.
در نتیجه انتظار می‌رود با استفاده از این ذرات در سیال پایه، انتقال حرارت سیال افزایش قابل ملاحظه‌ای داشته باشد.
ذرات جامدی که به این منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند از انواع مختلفی نظیر ذرات فلزی، غیر فلزی و یا پلیمری میباشند.
همانطور که عنوان شد این مسأله یعنی افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال با افزودن ذرات ریز به سیال موضوع جدیدی نبوده و از حدود صد سال پیش در رابطه با ذرات میلی‌متری و میکرومتری مورد توجه قرار گرفته است.
اخیراً استفاده از نانوسیالات که در حقیقت سوسپانسیون پایداری از نانوفیبرها و نانوذرات جامد هستند، به عنوان راهبردی جدید در عملیات انتقال حرارت مطرح شده است.
تحقیقات اخیر روی نانوسیالات، افزایش قابل توجهی را در هدایت حرارتی آنها نسبت به سیالات بدون نانوذرات و یا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان میدهد.
از دیگر تفاوت‌های این نوع سیالات، تابعیت شدید هدایت حرارتی از دما، همچنین افزایش فوق‌العاده فلاکس حرارتی بحرانی در انتقال حرارت جوشش آنهاست.
برای کاربردی کردن این نوع از سیالات در آینده در سیستمهای جدید، باید اقدام به طراحی و ایجاد مدل‌ها و تئوری‌هایی شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهای سیالیت نانوذرات و تصحیحات مربوط به آن کرد.
بخشی از منابع و مراجع پروژه نقش نانو تکنولوژی در بهبود عملکرد مبدل های حرارتی با word
6-2-1 فهرست منابع فارسی
]1[دانشمندی ، مهدی، نانو سیال در طراحی مبدل حرارتی با استفاده از سیال در مقیاس نانو متری و شبیه سازی آن در نرم افزار فلوئنت.
]2[ آشنایی با مهندسی شیمی، سید حسین نوعی ،محسن پاکیزه سرشت ،محمد حسین واحدی،(1386)،مشهد،انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
6-2-2 فهرست منابع غیرفارسی
[1] SU. Choie, Enhancing heat conductivity of fluid with grains in nano scale. The American Society of Mechanical Engineers, NY, FED-vol. 231/MD-vol. 66, (1995).
[2] S. Liee, SU. Choaie, Application of metallic grain in nano scale particles suspendeds in advanced cooling systems, in: Y. Kwon, D. Davis, H. Chung (Eds). Recent advances in solids/structers and application of materials, The American Society of Mechanical Engineers, New York, NY, PVPvol.342/MD-vol. 72, (1996).
[3] J.A. Estmaan, U.S. Choaie, S. Li, L.J. Thompson, S. Liee, enhanced heat conductivity through the development of nanofluids, Materials
Research Society Symposium Proceedings, vol. 457, Pittsburgh, PA, (1997).
[4] SL. Liee, SU. Choaie, S. Li, J.A. Estmaan, Measuring heat conductivity of fluids containing oxid grains in nano scale, J. Heat Transfer 121, (1999).
[5] X. Woang, SU. Choaie, Heat conductivity of grain in nano scale-fluid mixture, J. Thermophys. Heat Transfer enhancement of nanofluids, Int, J. Heat Transfer Fluid Flow 13 (4) (1999), 474-480.
[6] Y. Xzuan, Q. Lii, Heat transfer enhancement of nanofluids, Int. J. Heat Transfer 21 (2000) 58-64.
[7] Y. Xzuan, W. Roetzel , a lot of correlations in nanofluids, Int. J. Heat Mass Transfer Fluid Flow 43 (2000) 3701-3707.
[8] J.A. Estmaan, SU. Choaie, Tompson, effective heat conductivities of ethgly based nanofluids containing copper grains in nanofluids containing copper grains in nano scale, Appl. Phys. Lett. 78 (6) (2001) 718-720.
[9] H. Xie, J. Woang , T. Xi, Y. Liu , Heat conductivity of particles suspendeds containing nanosized SiC grains, Int. J. Thermophys. 23 (2) (2002) 571-580.
[10] SU. Choaie, Z.G. Zhang, W. Yu, F.E. Lockwood, E.A. Grulke, Anomalous heat conductivity enhancement in nanotube particles suspendeds, Appl. Phys. Lett. 79 (14) (2001) 2252-2254.
[11] H. Xie, J. Woang. T. Xi, Y. Liu, F. Ai, Q. Wu, Heat conductivity enhancement of particles suspended containing nanosized alumina grains, J. Appl. Phys. 91 (7) (2002) 4568-4572. Y. Yang et al. International Journal of Heat and mass Transfer 48 (2005) 1107-1116 1115.
[12] H. Xie, J. Woang, T. Xi, Y. Liu, F. Ai, Heat conductivity of particles suspendeds containing grains, J. Mater. Sci. Lett. 21 (2002) 193-195.
