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

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22060/mej.2018.13526.5656
چکیده

نانوسیالات به عنوان گروه­های جدیدی از محیط­های انتقال حرارت ، با دارابودن ویژگی­ های خاص و منحصر به فرد، توجه خاصی را به ویژه در دهه­ های اخیر به خود جلب کرده­ است.  دانستن مشخصه ­های نانوسیال اولین گام در مطالعه نانوسیال به شمار می ­رود که درتوصیف رفتار آن بسیار اهمیت دارد. اگرچه تاکنون تلاش­ های بسیاری برای مدلسازی خواص ترمودینامیکی نانوسیالات صورت گرفته است، اما هنوز مدلی جامع برای پیش ­بینی این خواص ارائه نشده است. در بررسی حاضر، ویسکوزیته دینامیکی نانوسیال آب- نانولوله ­کربنی ساده تک جداره به روش شبیه ­سازی 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 25ᴏ c   -65ᴏ  c  با فاصله دمایی  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 می ­دهد که حضور نانوذرات در سیال پایه و افزودن کسرحجمی آن، کاهش دما و همچنین کاهش اندازه و قطر نانولوله ­کربنی سبب افزایش ویسکوزیته دینامیکی نانوسیال می­ شود که در انتها به تفسیر و جمع بندی نتایج پرداخته شده است.