Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dòng chảy và truyền nhiệt của ống nano carbon trên một bề mặt phẳng với điều kiện biên trượt Navier
Tóm tắt
Mô hình dòng chảy đồng nhất được sử dụng để nghiên cứu dòng chảy và truyền nhiệt của ống nano carbon (CNTs) trên một bề mặt phẳng dưới điều kiện biên trượt Navier và dòng nhiệt đồng nhất. Đây là bài báo đầu tiên về dòng chảy và truyền nhiệt của CNTs trên bề mặt phẳng. Hai loại CNTs, bao gồm CNT đơn tường và CNT đa tường, được sử dụng với nước, dầu hỏa hoặc dầu máy như chất nền. Các mối tương quan thực nghiệm được áp dụng cho các tính chất nhiệt vật lý của CNTs theo tỷ lệ thể tích rắn của CNTs. Đối với độ dẫn nhiệt hiệu quả của CNTs, mô hình của Xue (Phys B Condens Matter 368:302–307, 2005) đã được sử dụng và các kết quả được so sánh với các mô hình lý thuyết hiện có. Các phương trình vi phân riêng phần điều khiển và điều kiện biên được chuyển đổi thành một tập hợp các phương trình vi phân thường phi tuyến bằng cách sử dụng các biến đổi tương đồng thích hợp. Các phương trình này được giải quyết một cách số học bằng phương pháp sai phân hữu hạn rất hiệu quả với sơ đồ bắn. Các tác động của các tham số điều khiển đối với vận tốc không thứ nguyên, nhiệt độ, ma sát bề mặt và số Nusselt đã được khảo sát và trình bày dưới dạng đồ họa và bảng. Các kết quả số học về ma sát bề mặt và số Nusselt được so sánh với dữ liệu có sẵn cho các trường hợp đặc biệt và thấy rằng chúng có sự đồng nhất tốt.
Từ khóa
#ống nano carbon #dòng chảy #truyền nhiệt #điều kiện biên Navier #mô hình lý thuyết #phương pháp sai phân hữu hạnTài liệu tham khảo
Antar Z, Noel H, Feller JF, Glouannec P, Elleuch K (2012) Thermophysical and radiative properties of conductive biopolymer composite. Mater Sci Forum 714:115–122
Bejan A (2004) Convection heat transfer, 3rd edn. John Wiley, New York
Choi S, Eastman J (1995) Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles. In: The proceedings of the 1995 ASME international mechanical engineering congress and exposition, San Francisco, pp 99–105
Choi SUS, Zhang ZG, Yu W, Lockwood FE, Grulke EA (2001) Anomalous thermal conductivity enhancement in nanotube suspensions. Appl Phys Lett 79(14):2252–2254
Das SK, Putra N, Thiesen P, Roetzel W (2003) Temperature dependence of thermal conductivity enhancement for nanofluids. J Heat Transf 125(4):567–574
Davis R (1986) The effective thermal conductivity of a composite material with spherical inclusions. Inter J Thermophys 7:609–620
Ding Y, Alias H, Wen D, Williams RA (2006) Heat transfer of aqueous suspensions of carbon nanotubes (CNT nanofluids). Int J Heat Mass Transf 49(1-2):240–250
Eastman JA, Choi SUS, Li S, Yu W, Thompson LJ (2001) Anomalously increased effective thermal conductivities of ethylene glycol-based nanofluids containing copper nanoparticles. Appl Phys Lett 78(6):718–720
Eastman J, Phillpot S, Choi S, Keblinski P (2004) Thermal transport in nanofluids. Annu Rev Mater Res 34:219–246
Ebrahimnia-Bajestan E, Niazmand H (2011) Convective heat transfer of nanofluids flows through an isothermally heated curved pipe. Iran J Chem Eng 8(2):81–97
Hamilton RL, Crosser OK (1962) Thermal conductivity of heterogeneous two-component systems. Ind Eng Chem Fund 1(3):187–191
Hone J (2004) Carbon nanotubes: thermal properties. Dekker Encycl Nanosci Nanotechnol 603–610
Hong H, Wright B, Wensel J, Jin S, Ye XR, Roy W (2007) Enhanced thermal conductivity by the magnetic field in heat transfer nanofluids containing carbon nanotube. Synth Metals 157(10–12):437–440
Jeffrey DJ (1973) Conduction through a random suspension of spheres. Proc Roy Soc Lond Ser A Math Phys Sci 335:355–367
Kakaç S, Pramuanjaroenkij A (2009) Review of convective heat transfer enhancement with nanofluids. Int J Heat Mass Transf 52(13–14):3187–3196
Kamali R, Binesh A (2010) Numerical investigation of heat transfer enhancement using carbon nanotube-based non-Newtonian nanofluids. Int Commun Heat Mass Transf 37(8):1153–1157
Kays W, Crawford M (1980) Convective heat and mass transfer. McGraw Hill
Kumaresan V, Velraj R, Das SK (2012) Convective heat transfer characteristics of secondary refrigerant based CNT nanofluids in a tubular heat exchanger. Int J Refrig 35(8):2287–2296
Liu Z-H, Liang (2010) Forced convective flow and heat transfer characteristics of aqueous drag-reducing fluid with carbon nanotubes added. Inter J Therm Sci 49(12):2331–2338
Masuda H, Ebata A, Teramea K, Hishinuma N (1993) Alteration of thermal conductivity and viscosity of liquid by dispersing ultra-fine particles. Netsu Bussei 4(4):227–233
Maxwell JC (1904) Electricity and magnetism, 3rd edn. Clarendon, Oxford
Meyer J, McKrell T, Grote K (2013) The influence of multi-walled carbon nanotubes on single-phase heat transfer and pressure drop characteristics in the transitional flow regime of smooth tubes. Int J Heat Mass Transf 58(1-2):597–609
Mintsa HA, Roy G, Nguyen CT, Doucet D (2009) New temperature dependent thermal conductivity data for water-based nanofluids. Int J Therm Sci 48(2):363–371
Oztop H, Abu-Nada E (2008) Numerical study of natural convection in partially heated rectangular enclosures filled with nanofluids. Int J Heat Fluid Flow 29(5):1326–1336
Pak BC, Cho YI (1998) Hydrodynamic and heat transfer study of dispersed fluids with submicron metallic oxide particles. Exp Heat Transf 11(2):151–170
Trisaksri V, Wongwises S (2007) Critical review of heat transfer characteristics of nanofluids. Renew Sustain Energy Rev 11(3):512–523
Wang X-Q, Mujumdar AS (2007) Heat transfer characteristics of nanofluids: a review. Inter J Therm Sci 46(1):1–19
Wang J, Zhu J, Zhang X, Chen Y (2013) Heat transfer and pressure drop of nanofluids containing carbon nanotubes in laminar flows. Exp Therm Fluid Sci 44:716–721
Xuan Y, Li Q (2003) Investigation on convective heat transfer and flow features of nanofluids. J Heat Transf 125(1):151–155
Xue Q (2005) Model for thermal conductivity of carbon nanotube-based composites. Phys B Condens Matter 368:302–307