محاسبه ضریب هدایت حرارتی نانو سیال آب و TiO 2 با مدل های مختلف

هدایت حرارتی یکی از خواص ماده و بیان گر توانایی ماده در هدایت گرما است. به معنای دیگر، هدایت حرارتی اندازه گیری تمایل طبیعی ماده به پراکندگی انرژی در زمانی است که در اثر تحمیل یک گرادیان دمایی، حالت تعادل مختل می شود؛ لذا نقش چشم گیری در مسایل انتقال حرارت دارد. یکی از راهکارهای ارتقای هدایت حرارتی سیال، استفاده از نانوسیالات می باشد. به علت کاربردهای گسترده مواد نانومقیاس، در کاربردهای حرارتی و اهمیت تعیین هدایت حرارتی نانوسیالات، در این تحقیق به بررسی یازده مدل برای پیش بینی هدایت حرارتی نانوسیالات (سیستم حاوی آب و نانوذرات TiO2) و مقایسه نتایج محاسبات با نتایج آزمایشگاهی موجود در مقالات پرداخته شده است. بر این اساس، مشخص شد که نسبت ضریب هدایت حرارتی موثر (ضریب هدایت حرارتی مخلوط سیال پایه و نانو ذره) به ضریب هدایت حرارتی سیال پایه (keff/kf) در حالتی که مقدار حجمی نانوذره توزیع شده در سیال پایه در حدود 1 الی 3 درصد حجمی باشد، در محدوده 01/1 تا 1/1 می باشد، به عبارت دیگر، افزودن نانوذره در محدوده 1 الی 3 درصد حجمی، این توانایی را دارد که نسبت keff/kf را تا 1/1 (یا 10درصد) ارتقا دهد و توانایی هدایت حرارتی مجوعه سیال پایه و نانوذره در مقایسه با سیال پایه تا 10 درصد افزایش یابد. هم چنین افزایش قطر نانوذرات میزان بهبود ضریب هدایت حرارتی را کاهش می دهد.