بررسی ویسکوزیته دینامیکی نانوسیال آب- نانولوله‌کربنی تک جداره و عوامل موثر بر آن به روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان

2 دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره). قزوین

3 دانشگاه سمنان

چکیده

نانوسیالات به عنوان گروه‌های جدیدی از محیط‌های انتقال حرارت ، با دارابودن ویژگی‌های خاص و منحصر به فرد، توجه خاصی را به ویژه در دهه‌های اخیر به خود جلب کرده‌ است. دانستن مشخصه‌های نانوسیال اولین گام در مطالعه نانوسیال به شمار می‌رود که درتوصیف رفتار آن بسیار اهمیت دارد. اگرچه تاکنون تلاش‌های بسیاری برای مدلسازی خواص ترمودینامیکی نانوسیالات صورت گرفته است، اما هنوز مدلی جامع برای پیش‌بینی این خواص ارائه نشده است. در بررسی حاضر، ویسکوزیته دینامیکی نانوسیال
آب- نانولوله‌کربنی ساده تک جداره به روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی تعادلی انجام شده است. همچنین تاثیر پارامترهای کسرحجمی، دما و قطر نانولوله‌کربنی بر روی ویسکوزیته به عنوان یکی از مهم‌ترین خواص ترموفیزیکی نانوسیال بررسی شده است. محدوده کسرحجمی 0.125% تا 0.734% (0.125%، 0.25%، 0.5%و 0.734%) و محدوده دمایی 〖25〗^(° ) C-〖65〗^(° ) C با فاصله دمایی 〖10〗^(° ) C مورد مطالعه قرار گرفته است. پس از شرح کامل اندرکنش بین اتم-های سیال پایه و نانوذرات و آنالیز تابع همبستگی تنش، نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که حضور نانوذرات در سیال پایه و افزودن کسرحجمی آن، کاهش دما و همچنین کاهش اندازه و قطر نانولوله‌کربنی سبب افزایش ویسکوزیته نانوسیال می-شود که در انتها به تفسیر و جمع بندی نتایج پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation Dynamic Viscosity of Water-Single Wall Carbon Nanotube Nanofluid and Its Effective Factors By Molecular Dynamics Simulation

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Jabbari 1
  • Ali Rajabpour 2
  • Seifollah Saedodin 3
1 Department of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran.
2 Department of Mechanical Engineering, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

Nanofluids as new groups of the heat transfer environments with unique and special properties have attracted particular attention in recent decades. Knowing the characteristics of the nanofluid is the first step in the nanofluid study, which is very important in describing its behavior. Although many attempts have been made to modeling the thermodynamic properties of nanofluids, a comprehensive model for predicting these properties has not yet been provided. In this work has been studied the dynamic viscosity of water-single wall carbon nanotube nanofluid and the effect of volume fraction and size of nanoparticles and nanofluid temperature on it in ranging from 〖25〗^°C to 〖65〗^°C with an interval of 10 °C and 0.125% to 0.734% (0.125%, 0.25%, 0.5%, 0.734%) respectively. After the full explanation of the interaction between base fluid and nanoparticle atoms and analyzing the shear stress autocorrelation function, the results show that the presence of nanoparticles in the base fluid and the addition of its, reducing the temperature, as well as reducing the size and diameter of the carbon nanotubes, increase the dynamic viscosity of nanofluids. Finally, the interpretation and conclusion of the results is discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanofluid
  • Dynamic Viscosity
  • Molecular Dynamics Simulation
  • Water
  • Carbon nano tube