بررسی عددی انتقال حرارت نانو سیال در لوله مارپیچ

چکیده مقاله

در این پژوهش به بررسی میدان سرعت و دما در داخل لوله ی مارپیچ دار پرداخته شده است. برای این منظور از سیال عامل آب با درصدهای مختلف نانو ذرات اکسید آلومینیوم استفاده شده است. همچنین تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر سرعت ورودی سیال عامل و درصدهای مختلف نانو ذرات در سیال پایه)آب( بر روی خواص هیدرولیکی)ضریب اصطکاک( و خواص حرارتی)متوسط دمای خروجی، عدد ناسلت متوسط، شار حرارتی مبادله شده ( مورد بررسی قرارگرفته است. نشان داده شد که با افزای  درصد نانو ذرات در سیال عامل پایه، خواص حرارتی سیستم به صورت قابل توجهی بهبود می یابد درصورتی که ضریب اصطکاک متوسط و در نتیجه ی آن میزان افت فشار نیز افزایش می یابد. همچنین بررسی های انجام شده نشان می دهد که افزایش سرعت ورودی نیز منجر به افزایش میزان انتقال حرارت می شود. در این حالت عدد ناسلت متوسط و شار حرارتی مبادله شده به صورت چشمگیری افزایش می یابد. در این حالت نشان داده شد که استفاده از دمای متوسط خروجی به عنوان یک معیار بهبود خواص حرارتی مناسب نمی باشد. به دلیل این که در این حالت دبی جرمی سیال عامل در حال تغییر می باشد به طوری که با افزایش سرعت سیال ورودی هر چند میزان شار حرارتی مبادله شده و متوسط عدد ناسلت افزایش می یابد اما دمای متوسط خروجی سیال عامل به دلیل افزایش دبی جرمی سیال ممکن است کاهش یابد. لازم به ذکر است که نشان داده شد که در برخی موارد که افزایش سرعت بر روی افزایش میزان انتقال حرارت بیش از افزایش دبی جرمی تاثیر می گذارد همچنان ممکن است متوسط دمای خروجی نیز افزایش یابد. اما به هر حال در این حالت اندازه گیری متوسط دمای خروجی نمی تواند معیار چندان مناسبی باشد.

دریافت لینک دانلود مقاله