شبیه سازی عددی جریان جابه جایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی در ... |
به نظر میرسد معادله (۱-۲۵) معادله بهتری است چراکه گرمای ویژه، مقدار جرم ویژهای است که تأثیر آن به چگالی اجزای مخلوط بستگی دارد.
۱-۶-۴-۳ لزجت
لزجت نانوسیال متغیری مهم برای عملکردهای کاربردی است چراکه مستقیم بر افت فشار در جا به جایی اجباری تأثیرگذار است. بنابراین، برای ایجاد امکان استفاده از نانوسیالات به شکل کاربردی، میزان افزایش لزجت نانوسیالات در مقایسه با سیالات خالص باید بررسی شود. در حال حاضر در مقایسه با تحقیقات انجامشده در رابطه با ضریب هدایت گرمایی نانوسیالات تحقیقات محدودی در مورد لزجت در مقالات فعلی وجود دارد. در اینجا بهطور خلاصه، در مورد برخی مدلهای تئوریک لزجت نانوسیالات بحث میشود.
انیشتین[۵۷] [۱۷] تعریفی را برای تعیین لزجت دینامیکی در محلولهای معلق حاوی ذرات کروی پیشنهاد داد. در این مدل از اثر متقابل ذرات چشمپوشی شده است. رابطه مذکور به صورت زیر است.
(۱-۲۶)
برخی تحقیقات بعدی این حقیقت را موردتوجه قرارداد که لزجت باید تا جایی که کسر حجمی ذرات به بیشترین مقدار خود میرسد افزایش پیدا کند. برای مثال برینکمن[۵۸] [۱۸] معادله زیر را پیشنهاد داد.
(۱-۲۷)
در برخی مطالعات، اثر متقابل بین ذرات در نظر گرفتهشده است. مثالی در این رابطه مربوط به مطالعات باچلر[۵۹] [۱۹] است.
(۱-۲۸)
این مدلها که اغلب در تحقیقات نانوسیال استفادهشدهاند، لزجت سیال را کمتر از مقدار واقعی پیشبینی می کند. [۲۰]. یک رابطه توسط نگوین و همکاران[۶۰] [۲۰] برای نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم بهصورت زیر پیشنهاد شد.
(۱-۲۹)
رابطه بالا برای نانوسیالاتی بهاندازه ۳۶ نانومتر صحیح است. مطالعات تجربی نشان میدهد که اندازه ذرات متغیر مهمی است که بر لزجت نانوسیالات اثر میگذارد. به دست آوردن مجموعه ای از داده های آزمایشگاهی که بازه وسیعی از اندازه ذرات و کسر حجمی ذرات را پوشش دهد، دشوار است. بنابراین برای شروع معادله (۱-۲۹) می تواند بهعنوان تقریبی برای نانوسیالات آب-اکسید آلومینیوم با اندازه های ذرات متفاوت استفاده شود. در هنگام مواجهه با وابستگی لزجت به دما گوین و همکاران [۲۰] نشان داد که برای نسبتهای حجمی زیر ۴%، نرخ افزایش لزجت (لزجت نانوسیال تقسیم بر لزجت سیال پایه) تغییر قابلملاحظهای با دما ندارد. بعضی فرمولهای تئوریک جدید که بهطور مشخص برای نانوسیالات به کار میروند توسط یو و همکاران[۶۱] [۲۱] لیست شده است. این معادلات در جدول ۱-۴ همراه با نوع نانوسیال مورد کاربرد ارائه شده است.
جدول ۱-۴ مدلهای لزجت برای نانوسیالات
نام مدل
نوع سیال
فرمول
فرم در حال بارگذاری ...
[شنبه 1400-08-01] [ 10:41:00 ب.ظ ]
|