همان‌طور که ملاحظه می‌شود دمای سیال در مجاورت دیواره تا قبل از ناحیه توسعه‌یافته دمایی به‌صورت منحنی و با شیبی تند افزایش می‌یابد و پس از آن و در ناحیه توسعه‌یافته به‌صورت خطی تغییر می‌کند. شیب این خط همان‌طور که مشاهده می‌شود با شیب تغییرات دمای کپه‌ای سیال برابر است. بنابراین در ناحیه توسعه‌یافته اختلاف دمای دیواره و دمای کپه‌ای سیال ثابت باقی می‌ماند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
شکل ۴-۲ تغییرات دماهای دیواره و میانگین نانوسیال غیرنیوتنی حاوی ذرات اکسید مس با درصد غلظت ۳ و اندازه ۶۰ نانومتر در رینولدز ۴۵۰۰
شکل ۴-۳ مقایسه‌ای بین شکل‌های ۴-۱ و ۴-۲ را نشان می‌دهد.
شکل ۴-۳ تغییرات دماهای دیواره و میانگین سیال غیرنیوتنی پایه و نانوسیال غیرنیوتنی در رینولدز ۴۵۰۰
نکته‌ای که از این شکل قابل استنتاج است این است که دمای دیواره و دمای میانگین در سیال غیرنیوتنی پایه بیش از مقدار مشابه آن برای نانوسیال غیرنیوتنی است. بنابراین از همین‌جا می‌توان نتیجه گرفت که ضریب انتقال حرارت جا به جایی موضعی در نانوسیال مذکور از ضریب انتقال حرارت جا به جایی سیال غیرنیوتنی پایه بیشتر است.
۴-۳ اعتبار سنجی
می‌توان گفت که در حال حاضر مطالعات آزمایشگاهی کافی در زمینه نانوسیالات غیرنیوتنی و همچنین میکروکانالها وجود ندارد. به‌طور کلی مطالعه آزمایشگاهی در زمینه نانوسیالات، تحقیقی بسیار گسترده و دارای بازه وسیع و متغیرهای متعددی است که از جمله مهم‌ترین این متغیرها به ضریب هدایت گرمایی و لزجت سیال می‌توان اشاره کرد. همان‌طور که قبلاً اشاره شد، در تحقیقات مختلف با توجه به شرایط آزمایشگاهی متفاوت، مقادیر متفاوتی در تعیین این متغیرها و همچنین در رابطه با میزان وابستگی آن‌ها به یکدیگر یا به سایر متغیرها گزارش شده است. روابط یا مدل‌های ریاضی متعدد و متنوعی که در این زمینه و در تعریف این متغیرها ارائه شده‌اند حاکی از همین تنوع نتایج در تحقیقات به عمل آمده است. حال اگر شرط غیرنیوتنی بودن را نیز به سایر شرایط تحقیق اضافه کنیم متغیرهای جدیدی مثل چگونگی تعریف رفتار رئولوژیک سیال و مقادیری مانند ضریب و اندیس قاعده توانی نیز به مجموعه متغیرهای قبلی اضافه می‌شود. وابستگی هر یک از این متغیرها به یک یا چند متغیر دیگر و تأثیرپذیری آن‌ها از هم و همچنین تابعیت این متغیرها از دما و سایر مشخصات فیزیکی یا هندسی مسئله، دامنه تحقیقات را بسیار گسترده می‌کند. بنابراین تحقیقات تجربی فعلی در زمینه نانوسیال غیرنیوتنی در میکروکانالها هنوز در آغاز راه بوده و تحقیقات آزمایشگاهی کمتری وجود دارد.
فیلیپس[۱۳۲] [۸۷] معادله زیر را برای جریان مغشوش توسعه‌یافته در میکروکانال ارائه کرد. در این معادله برای x های بزرگ، جمله [۱+(Dh/x)2/3] برابر ۱ قرار میگیرد.
| ۰٫۵<Pr<1.5 | (۴-۴) | |
| ۱٫۵<Pr<500 | (۴-۵) |
از معادله فیلیپس [۸۷] و با بهره‌گیری از متغیرهای ورودی، اعداد رینولدز و پرانتل و قرار دادن در معادله فیلیپس، می‌توان مقایسه‌ای نسبی به عمل آورد. در این قسمت شبیهسازی انجام شده با نتایج حاصل از معادله فیلیپس مقایسه می شود. برای شبیهسازی، از سیال نیوتنی آب در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد، تحت جریان مغشوش استفاده میکنیم. مسئله برای سه رینولدز ۳۰۰۰، ۴۵۰۰ و ۶۰۰۰ حل می شود. هندسه مسئله، میکروکانالی به قطر ۹۰ میکرون و طول ۱۷ میلیمتر است که تحت شار گرمایی ۱۰۰۰۰۰ وات بر مترمربع است.
در جدول ۴-۳ مقادیر عدد ناسلت با بهره گرفتن از دو روش، محاسبه و با یکدیگر مقایسه شده‌اند. این دو روش، معادله فیلیپس [۸۷] و همچنین محاسبات صورت گرفته در شبیه سازی با شرایط بالا هستند.
جدول ۴-۳ مقایسه عدد ناسلت میانگین سیال نیوتنی آب به دو روش در رینولدزهای متفاوت
| Re=3000 | Re=4500 | Re=6000 | |
| معادله فیلیپس | ۴۸۵/۲۱ | ۷۴۵۵/۳۵ | ۸۱۶۷/۴۵ |
| تحقیق حاضر | ۸۵۶۷۶/۲۷ | ۴۵۵۶/۳۹ | ۴۲۱۲/۴۶ |
