آقای سیدایمان واصفی دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر بازدیدی طهرانی، روز شنبه 96/11/07 از رساله دکتری خود تحت عنوان "تحلیل عوامل موثر بر نحوه پخش ذرات و انتقال حرارت جابجایی مختلط آشفته نانوسیال" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 10 صبح روز شنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار خواهد شد.

چکیده:

در رساله حاضر، جریان و انتقال حرارت جابجایی مختلط آشفته­ی نانوسیال­های مختلف در یک کانال بررسی شده است. به جریان نانوسیال هم از منظر یک سیال تک فاز با در نظر گرفتن خواص ترموفیزیکی متغیر و هم از منظر یک سوسپانسیون دو فاز با تزریق نانو ذرات به جریان سیال توجه شده است. اگرچه روش تک فاز روند تغییرات ویژگی­های جریان و انتقال حرارت سیال پایه را با افزودن نانو ذرات به خوبی پیش بینی می­کند، اما در عین حال دقت نتایج حاصل از این روش در مقایسه با روش دو فاز کمتر است. نتایج حل دو فاز جریان نانوسیال مبین این نکته است که در ناحیه کاملاً توسعه یافته، دیفیوژن ناشی از ترموفورسیس بیشتر از دیفیوژن ناشی از حرکت براونی نانو ذرات است و از این رو تجمع نانو ذرات در نواحی مرکزی کانال بیشتر است. اما در ناحیه ورودی توزیع یکنواخت­تری از نانو ذرات مشاهده می­شود. همچنین، از رهیافت­های مختلف جهت شبیه سازی جریان آشفته استفاده شده است. رهیافت­های شبیه سازی مقیاس تطبیقی و شبیه سازی گردابه­های بزرگ دقت بیشتری در پیش بینی میزان انتقال حرارت، افت فشار نانوسیال، آشکار سازی ساختارهای منسجم جریان آشفته و همچنین،میزان نوسانات سرعت و دما در مقایسه با روش معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس از خود نشان می­دهند. نوسانات سرعت و دمای نانوسیال با افزایش کسر حجمی نانو ذرات در همه جهات افزایش می­یابد. اما این افزایش در جهت جریان بیشتر از سایر جهات است. همچنین،این اثر در نزدیکی دیواره که محل تولید آشفتگی جریان است بیشتر می­باشد. بنابراین، با استفاده از نانوسیال مقدار آشفتگی جریان افزایش می­یابد که موجب بیشتر شدن انتقال حرارت در جریان آشفته نسبت به جریان آرام می­شود. همزمان با نوسانات سرعت و دما، افزایش کسر حجمی نانو ذرات موجب افزایش تنش­های رینولدز و شار حرارت آشفته نیز می­شود که انتقال انرژی بین لایه­های نانوسیال را بهبود می­بخشد. در انتها نیز با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی محدوده وسیعی از جریان نانوسیال با در نظر گرفتن تاثیرات عدد رینولدز، کسر حجمی و قطر نانو ذرات بر عدد ناسلت، فاکتور اصطکاک و تولید انتروپی بررسی می­شود تا محدوده بهینه­ای برای کاربرد نانوسیال مشخص گردد.