در مبدل‌های حرارتی سيستم‌هاي الکترونیکی بکار رفته در وسایل نظامی از جمله کامپیوترها و وسایل مخابراتی،  ضريب انتقال حرارت با تغيير هندسه جريان، شرايط مرزي و يا با بهبود خواص ترموفیزیکی سیال و جنس مبدل حرارتی افزايش مي‌یابد. خنک کاری در این وسایل نقش بسیار عمده ای دارد و در صورت نقص این سیستم، احتمال خرابی وسیله در زمان نبرد وجود دارد که در این صورت خسارت‌های جبران ناپذیری به بار می‌آورد. افزودن ذرات جامد معلق به سيال  (نانوسیال) يكي از روش‌هاي نوين جهت رسيدن به اين منظور است. به همین دلیل در این پروژه سعی بر آن شده تا تأثیر نانوسیال آب –  اکسید آلومینیوم و پروپیلن گلایکول –  اکسید آلومینیوم بر ضریب انتقال حرارت، با استفاده از نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) بررسی شود. به همین منظور در ابتدا میکرو کانال مورد نظر در نرم افزار گمبیت ساخته و شبکه‌بندی شده و سپس با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت 6،3،26 شرایط آزمایشگاهی با فرضیات لازم بر روی مدل اعمال گردیده است. در مرحله اول برای صحت سنجی نتایج و اطمینان از درستی مدل، نتایج عددی با نتایج تجربی برای سیال آب مقایسه و معلوم شد که دمای متوسط سیال خروجی در دو حالت عددی و تجربی در حدود 95/0 تا 5/1 درجه سلسیوس با هم متفاوت می باشند که این میزان خطا با توجه به مقالات مرتبط قابل قبول می باشد. پس از اطمینان از درستی مدل مورد نظر در نرم افزار فلوئنت، به بررسي و تحليل  ضریب انتقال حرارت در جريان تک فازی آب - اكسيد آلومینیوم و پروپیلن گلایکول - اکسید آلومینیوم در ميكروكانال  مستطیل شكل پرداخته شد و مقایسه بین حالات مختلف حاکی از این بود که ضریب انتقال حرارت برای نانوسیال با غلظت حجمی 5% بیشترین میزان افزایش را نسبت به درصدهای دیگر غلظت حجمی دارا می باشد. مقایسه ی بین نانو سیال و آب در سه سرعت متفاوت نشان داد که نسبت افزایش ضریب انتقال حرارت نانو سیال نسبت به آب در سرعت های کم بیشتر است. به دلیل پایین بودن ضریب هدایت حرارتی پروپیلن گلایکول در سرعت های برابر، مقدار ضریب انتقال حرارت نانو سیال آن نسبت به آب- اکسید آلومینیوم پایین تر می باشد؛ اما به دلیل بالا بودن ویسکوزیته پروپیلن گلایکول (9 برابر آب) در رینولدزهای یکسان مقدار ضریب انتقال حرارت پروپیلن گلایکول –  اکسیدآلومینیوم از نانو سیال آب – اکسید آلومینیوم بیشتر می باشد و در کل مقدار جذب حرارت توسط سیال از میکروکانال افزایش می یابد. نتايج حاصله به طور آشكار نشان مي دهند كه نانو سيال‌ها به بالا بردن عملكرد حرارتی ميكروکانال‌ها كمك شاياني مي كنند.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- نحوه بررسی جریان آرام در میکروکانال با استفاده از نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) 

2- نحوه اعمال ضرایب جملات محاسبه خواص ترمو فیزیکی نانو سیال

3- میزان افزایش ضریب انتقال حرارت محلی و عدد نوسلت متوسط در طول کانال به ازای استفاده از نانوسیال بجای آب

4- تاثیر استفاده از نانو سیال آب-اکسید آلومینیوم بر عملکرد حرارتی میکروکانال 

5- بررسی تغییر شکل ظاهری میکروکانال

6- نحوه اعمال شرط مرزی دیواره

نکات و الزامات:

1- برای انجام پروژه مورد نظر باید باید با مفاهیم  CFD و Finite Volume Methods آشنایی داشت.

2- برای اجرای این برنامه تسلط به نرم افزارهای Gambit و Fluent لازم میباشد.

3- این برنامه در نرم افزار Fluent نسخه 6،3،26 قابل اجراست.

4- آشنایی با زبان برنامه نویسی Matlab یا UDF در نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) 

5- تسلط بر روابط محاسبه خواص ترموفیزیکی سیالات بخصوص نانو سیالات