view in publisher's site

Numerical simulation of nanoparticles size/aspect ratio effect on thermal conductivity of nanofluids using lattice Boltzmann method

Recent developments in nanofluids have led to a renewed interest in the geometrical effects of nanoparticles on the effective thermal conductivity (ETC) of nanofluids. Although the experimental data for the effect of nanoparticles shapes (the aspect ratio) on ETC are quite consistent, there are still controversial results regarding the effect of the nanoparticles size. Theoretical approaches have been proposed to shed light on the experimental observations in both macroscopic and microscopic scales. However, these approaches cannot be generalized due to the collective interrelated behaviours of nanoparticles. In this paper, a mesoscale numerical simulation, Lattice Boltzmann method (LBM), is implemented to study the effect of nanoparticle geometry on the nanofluids thermal conductivity. The results demonstrate that the nanofluids thermal conductivity and the nanoparticles volume fraction can be linearly correlated. In essence, increasing the nanoparticles aspect ratio can improve ETC of nanofluids. However, the nanoparticle size is not statistically significant (P-value>0.05) to be considered as an influencing parameter (as observed in the controversial results of the experiments) when the interfacial phenomena are not taken into account. The surface to volume ratio of the particle is the parameter that should be studied as all the solid/liquid interfacial interactions depends on this ratio.

شبیه‌سازی عددی اثر اندازه نانوذرات به نسبت ابعاد بر رسانایی گرمایی نانوسیالات با استفاده از روش بولتزمن شبکه‌ای

پیشرفت‌های اخیر در نانو سیالات منجر به علاقه دوباره به اثرات هندسی نانو ذرات بر روی رسانایی گرمایی موثر (ETC)نانو سیالات شده‌است. اگرچه داده‌های تجربی برای اثر شکل نانوذرات (نسبت ابعاد)بر ETC کاملا ثابت هستند، هنوز هم نتایج بحث برانگیزی در مورد اثر اندازه نانوذرات وجود دارد. رویکردهای نظری برای روشن کردن مشاهدات تجربی در مقیاس‌های ماکروسکوپی و میکروسکوپی پیشنهاد شده‌اند. با این حال، این روش‌ها را نمی توان به دلیل رفتارهای مرتبط جمعی نانوذرات تعمیم داد. در این مقاله، یک شبیه‌سازی عددی میان مقیاس، روش لتیس بولتسمان (LBM)، برای مطالعه تاثیر هندسه نانو ذرات بر رسانایی گرمایی نانوسیالات به کار گرفته شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که رسانایی گرمایی نانوسیال‌ها و کسر حجمی نانوذرات می‌تواند به صورت خطی هم‌بسته باشد. در اصل، افزایش نسبت ابعاد نانوذرات می‌تواند ETC نانوسیال‌ها را بهبود بخشد. با این حال، اندازه نانوذرات از نظر آماری قابل‌توجه نیست (P - value < ۰.۰۵)که به عنوان یک پارامتر تاثیرگذار در نظر گرفته شود (همانطور که در نتایج بحث‌برانگیز آزمایش‌ها مشاهده شد)هنگامی که پدیده سطحی در نظر گرفته نمی‌شود. نسبت سطح به حجم ذره پارامتری است که باید مورد مطالعه قرار گیرد چون تمام فعل و انفعالات بین سطحی جامد / مایع به این نسبت بستگی دارد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Atomic and Molecular Physics, and Optics
  • ترجمه مقاله Atomic and Molecular Physics, and Optics
  • مقاله فیزیک اتمی، مولکولی و اپتیک
  • ترجمه مقاله فیزیک اتمی، مولکولی و اپتیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.