آزمایشهای تجربی نشان دادهاند که با افزودن نانوذرات به سیال پایه مقدار انتقال حرارت افزایش مییابد. دلایل این افزایش را در نانوسیالات به تشدید اغتشاش چرخابهها، کوچک شدن ضخامت لایه‌مرزی، پراکندگی معکوس نانوذرات معلق، افزایش قابلملاحظه ضریب هدایت حرارتی و نیز ظرفیت حرارتی سیال ربط دهند .[۴۰]. به همین دلایل ضریب انتقال حرارت جابهجایی نانوسیالات را تابعی از خواص، ابعاد و جز حجمی نانوذرات معلق و سرعت جریان میتوان در نظر گرفت.
نانوسیالات بیشتر شبیه یک سیال رفتار میکند تا یک مخلوط متداول جامد–مایع که در آن ذرات نسبتا بزرگ با ابعاد میکرومتر یا میلی‌متر پراکنده شده‌اند. با این‌وجود نانوسیال دارای طبیعت یک سیال دو فازی بوده و برخی از مشخصات مخلوطهای جامد– مایع را نیز دارا میباشد. جریان نانوسیال تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند جاذبه حرکت براونی، نیروی اصطکاک بین سیال و ذره، پدیده نفوذ براونی و پراکندگی قرار میگیرد. حرکت اتفاقی نانوذرات معلق نرخ تبادل انرژی در سیال را افزایش میدهد. پراکندگی موجب تخت شدن توزیع دما گشته و گرادیان دمای بین دیواره و سیال را افزایش داده و سبب افزایش نرخ انتقال حرارت میشود . [۴۰].
با در نظر گرفتن تفاوت رفتاری نانوسیال با سیال پایه میتوان تابعیت عدد ناسلت از پارامترهای مختلف را برای نانوسیالات به‌صورت زیر نمایش داد. [۴۰].،
| دانلود متن کامل پایان نامه در سایت jemo.ir موجود است |
| (۱-۵۵) |
یانگ[۸۹] و همکاران [۴۱] جهت تعیین عدد ناسلت برای نانوسیالات، معادله سیدر و تیت را مورد بررسی قراردادند. آن‌ها معادله سیدر و تیت را به صورت زیر بازآرایی کردند،
| (۱-۵۶) |
آن‌ها از نتایج تجربی به‌دست‌آمده و بررسی معادله بالا به این نتیجه رسیدند که میتوان معادلهای به شکل زیر را برای تعیین عدد ناسلت نانوسیالات به کار برد،
| (۱-۵۷) |
این معادله با استفاده از دادههای تجربی و پس از پردازش آن‌ها به‌صورت رابطه y=1.86x0.3333 برای تعیین w در اعداد رینولدز مختلف مورد استفاده قرار گرفت. [۴۱].
ون[۹۰] و دینگ[۹۱] [۴۲] نیز تلاش کردند به‌صورت تجربی میزان موفقیت معادله شاه و معادله دیتوس–بولتر را در برآورد عدد ناسلت برای نانوسیالات بیازمایند. برای این منظور آن‌ها نانوسیال آب–مس را در سیستم آزمایشگاهی خود مورد آزمایش قراردادند. آن‌ها برای ضریب هدایت گرمایی از دادههای تجربی و برای لزجت نانوسیال از رابطه زیر استفاده کردند،