التحليل الحسابي للزوجة الذيناميكية للمائع النانوي (ماء+ نحاس) باستخذام المحاكاة لديناميكية الجزيئات

الملخص

لتعزيز الأستفادة المثلي من الطاقة الحرارية للأجهزة الكهربائية الدقيقة ، غدت الموائع النانوية (nanofluids) تستخدم كبديل لموائع التبريد المعتادة في العديد من التطبيقات الهيدروحرارية (thermofluid). فيمكن تحسين الخصائص الحرارية لموائع التشغيل عن طريق إضافة جزيئات نانوية في مائع التشغيل (مثل إضافة جزيئات النحاس النانوية في الماء). تسهم إضافة الجسيمات النانوية في تغيير الخصائص الحرارية والديناميكية لموائع التشغيل مثل اللزوجة الديناميكية التي تلعب دورًا مهمًا في تحديد السلوك الحراري والديناميكي لموائع التشغيل. لفهم تأثير التغيرات باللزوجة الديناميكية لمائع التشغيل ، يجب تحديد القيمة الفعالة لهذه الخاصية. تم استخدام المحاكاة لديناميكية الجزيئات (Molecular Dynamic Simulation) لتقدير اللزوجة الديناميكية للمائع النانوي المنشاء من نثر جزيئات النحاس في الماء (Cu/water) بكسور حجم جزئية ϕ= 0.0125% و ϕ= 0.0247% ,وعند درجات حرارة 293 كلفن, 303 كلفن, 313 كلفن, 323 كلفن,و 333 كلفن. تتكون الجسيمات النانوية المستخدمة(nanoparticles) ذات الشكل الكروي من ذرات (atoms) نحاس قطرها 0.3 نانومتر. تمت مقارنة نتائج المحاكاة مع نتائج تجريبية (experiments) وتحليلية (analytic) موثوقة. نتائج المحاكاة تقاربت بشكل جيد جدًا مع القيم التجريبية والتحليلية للزوجة الديناميكية ، وذلك يبين مزايا استخدام المحاكاة لديناميكية الجزيئات (MD) لتحديد الخصائص الفيزيائية لموائع التشغيل النانوية وبالتالي لتصميم موائع تشغيل أكثر كفاءة. بدراسة لدالة التوزيع الشعاعي RDF نجد أن نموذج الماء المستخدم SPCE يعطي نتائج مقبولة لعدد جزيئات الماء المستخدمة.