خواص فیزیکی اکسید مس از قبیل چگالی، گرمای ویژه و ضریب هدایت گرمایی آن به ترتیب kg/m³ ۶۳۲۰، J/kg.K 6700 و W/m.K 27 هستند.
همچنین در این پروژه از مدل قاعده توانی^[۱۳۰] و رابطه (۱-۱۵) در تعریف رفتار رئولوژیک سیال استفاده می‌شود. بنابراین به‌جای تعیین لزجت نانوسیال، مقادیر n و K یعنی ضریب و اندیس پاورلا یا قاعده توانی از نمودار مقاله تجربی اعتماد و همکاران [۸۴]، برای غلظت‌های ۱، ۳ و ۴ درصد حجمی اکسید مس معلق در سیال غیرنیوتنی حاصل از محلول ۵_/۰ درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز در آب استخراج می‌شود.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

بر اساس مقاله اعتماد و همکاران [۸۴] مقادیر n و K به دما نیز وابسته­اند. اما با توجه به اینکه اختلاف دمای سیال در ابتدا و انتهای لوله در پروژه حاضر زیاد نیست، با دقت مطلوبی می‌توان ضریب و اندیس قاعده توانی را نسبت به دما ثابت فرض کرد. اما درصورتی‌که با بازه دمایی وسیعی در ورودی و خروجی لوله مواجه باشیم استفاده از این فرض ممکن است به نتایج نادرست در تحلیل مسئله منجر شود. همچنین در این شبیه‌سازی رژیم جریان مغشوش بوده و تحلیل برای اعداد رینولدز ۳۰۰۰، ۴۵۰۰ و ۶۰۰۰ انجام می‌شود. با توجه به تعریف عدد رینولدز برای سیال غیرنیوتنی، نقش ضریب و اندیس قاعده توانی در تعیین عدد رینولدز و سرعت اولیه جریان سیال در ورودی لوله بسیار حائز اهمیت است. اعداد رینولدز و پرانتل برای سیال غیرنیوتنی از معادلات (۳-۸) و (۳-۹) محاسبه شده‌اند.

(۳-۸)

(۳-۹)

که در روابط بالا K ضریب قاعده توانی سیال غیرنیوتنی و k ضریب هدایت گرمایی است.
۳-۴ شبکه‌بندی و تعیین شرایط مرزی
با توجه به هندسه مسئله در این تحقیق، تحلیل در فضای سه‌بعدی انجام شده است. برای شبکه‌بندی هندسه جریان، اندازه المان در جهت شعاعی ۱ میکرون و اندازه المان در جهت طول لوله ۵ میکرون در نظر گرفته شده است و از روش Tetrahendrons استفاده شده است.
این تحقیق با شرط مرزی شار گرمایی ثابت روی جداره‌ها انجام شده است. میزان این شار گرمایی ۱۰۰۰۰۰ وات بر مترمربع یا ۱۰۰ کیلووات بر مترمربع فرض شده است. لازم به توضیح است که با توجه به بالا بودن رینولدز و مغشوش بودن جریان، سرعت جریان سیال در لوله زیاد است و فرصت تبادل حرارت کم است. بنابراین همان‌طور که در تحقیق انجام شده توسط بیانکو و همکاران [۸۶] نیز قابل مشاهده است، در جریان مغشوش مقدار شار گرمایی به‌منظور رسیدن جریان به توسعه‌یافتگی دمایی بیشتر از مقدار شار گرمایی در رینولدزهای پایین و جریان آرام در نظر گرفته شده است. دمای سیال ورودی ۲۵ درجه سانتی ­گراد و به‌طور یکنواخت بوده و سرعت سیال در ورودی لوله نیز در عرض لوله یکنواخت است که مقدار این سرعت با توجه به عدد رینولدز متفاوت خواهد بود. برای تحلیل مسئله با نرم‌افزار CFX از مدل جریان مغشوش k-ε استاندارد استفاده می‌شود.
فصل چهارم
نتایج
در این فصل به ارائه نتایج این تحقیق می‌پردازیم. روند محاسبات پیش‌نیاز و همچنین محاسبات صورت گرفته بر روی خروجی‌های نرم‌افزار و تحلیل‌های انجام‌شده را تشریح می‌کنیم و در قالب شکل‌های لازم نتایج مذکور را جمع‌بندی می‌نماییم.
۴-۱ محاسبه خواص ترموفیزیکی نانوسیال
همان‌طور که در بخش­های قبلی اشاره شد در این تحقیق به‌منظور تعیین خواص و ویژگی‌های نانوسیال مثل چگالی، ضریب گرمای ویژه از معادلات (۳-۴) و (۳-۵) استفاده می‌کنیم. ضریب هدایت گرمایی نانوسیال را نیز از رابطه چون و همکاران [۲۹] تعیین می‌کنیم. به این منظور از روابط (۱-۳۸) تا (۱-۴۲) که روند استفاده از رابط چون و همکاران [۲۹] را نشان می‌دهند استفاده می‌کنیم.
در جدول ۴-۱ مقادیر چگالی، ضریب گرمایی ویژه و ضریب هدایت گرمایی نانوسیال که در این تحقیق با بهره گرفتن از سیال غیرنیوتنی محلول آبی ۵_/۰ درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز و نانوذرات اکسید مس در اندازه‌های ۳۰، ۶۰ و ۹۰ نانومتری و با غلظت‌های متفاوت ۱،۳ و ۴ درصدی نانوذرات ایجاد شده است، پس از محاسبات لازم درج شده است.
جدول ۴-۱ خواص ترموفیزیکی محاسبه شده برای نانوسیال موردتحقیق

CMC(0.5%)+CuO
۳۰ nm
۶۰ nm
۹۰ nm

۱%
vol
۳%
vol
۴%
vol
۱%
vol
۳%
vol
۴%
vol

۱%