نشریه تحقیقات کاربردی در شیمی
پیاپی 3 (پاییز 1399)

اهمیت و نقش انتقال حرارت در علوم مهندسی در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. تلاش های زیادی برای ساخت دستگاه ها یا انجام روش هایی صورت گرفته که صرفه جویی در مصرف سوخت، انرژی و مواد اولیه از مهم ترین اهداف آنها به شمار می رود. افزایش انتقال حرارت همیشه یکی از مسیل مهم و مورد بحث در صنعت بوده است. این افزایش انتقال حرارت  در اکثر کاربرد های سرمایشی وگرمایشی، مخصوصا در ابعاد کوچک، اخیرا پر اهمیت است. روش های زیادی در مورد افزایش انتقال حرارت در این کاربردهای سرمایشی و گرمایشی وجود دارد. برای افزایش انتقال حرارتف می توان از تغییرات هندسه جریان، شرایط مرزی و افزایش هدایت حرارتی سیال استفاده کرد. به خاطر محدودیت های هندسه جریان و شرایط مرزی، بهترین گزینه برای محققان افزایش هدایت حرارتی سیال می باشد به همین علت این روش به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته شده است. نانو سیالات با مخلوط کردن یک سیال پایه و نانو ذرات فلزی و یا غیر فلزی تعریف می شوند. رسانش گرمایی نانو ذرات معمولا از سیال پایه که در آن قرار می گیرند بیشتر است و اندازه های ذرات معلق در آن معمولا کمتر از 100 نانومتر هستند. در این مقاله سعی شده است تا با بیان مفهوم فرآیندهای بهبود انتقال حرارتی به عنوان یک استراتژی برای شبیه سازی دقیق تر مسایل پیچیده از لحاظ مقیاس های مختلف مکانی و زمانی، برخی از روش های توانمند در شبیه سازی فرآیندها، همراه با تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی CFD مورد مطالعه قرار گیرد. در این راستا از نانوذره ی TiO2 با کسر حجمی 1/0، 3/0 و 5/0 با سیال پایه ی آب جهت بهبود انتقال حرارت در میکروکانال شش ضلعی منتظم با مدل اغتشاش K-ε  بررسی شده و درنهایت براساس داده های حاصل از شبیه سازی فرمولی تجربی در هر حالت برای عدد ناسلت ارایه شده است.