بررسي اثر بکارگيري نانوسيالات در سيکلهاي حرارتي

چکیده مقاله

در این پژوهش اثر بکارگیری نانوسیالات در سیکل های حرارتی مانند سیکل رانکین به عنوان سیال خنککننده در مبدل حرارتی )کندانسور( مورد بررسی قرار گرفته است. سیال خنککننده در این مبدل اغلب آب است. به دلیل توانایی انتقال حرارت بیشتر نانوسیالات، نسبت به آب، از نانوسیالاتی مانند اکسیدآلومینیم ، نقره و مس استفاده شده است. برای این منظور ویژگیهای مختلفی از جمله گرمایویژه ، هدایت حرارتی، چگالی، ویسکوزیته سینماتیک برای هر سه نانوسیال در کسرحجمیهای مختلف، همچنین دبی ، جریان حجمی و سرعت نانوسیالات به عنوان سیالهای خنککن و نیز اعداد بی بعد رینولدز، پرانتل و نوسلت نیز در کسر حجمیهای متفاوت با یکدیگر مقایسه شدهاند. در ادامه با توجه به نوع نانوسیال مورد استفاده، مساحت، طول، افت ایجاد شده در مبدل حرارتی و توان مصرفی پمپ و در آخر مقایسه، کاهش طول مبدل نسبت به افزایش توان پمپ برای نانوذرات مورد نظر، مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج این تحقیق نشان میدهد در نانو سیالات با افزایش کسر حجمي، گرماي ویژه کاهش مي یابد. هدایت حرارتي و چگالي افزایش یافته و ویسکوزیته سینماتیک به میزان کم کاهش پیدا ميکند. بکارگیري نانوسیالات در سیکل خنککن مرتبط با سیکل رانکین در طراحي کندانسور با افزایش کسر حجمي، افزایش دبي سیال خنککاري و افزایش مقدار جریان حجمي مشاهده میشود. با ثابت بودن مقطع عبور سیال، افزایش سرعت سیال و در نتیجه افزایش عدد رینولدز، کاهش عدد پرانتل و افزایش عدد نوسلت را به همراه خواهد داشت. افزایش ضریب انتقال حرارت، کاهش مساحت و طول مورد نیاز جهت مبدل، افزایش افت فشار سیال عبوري از مبدل و در نتیجه افزایش توان مصرفي جهت پمپ از نتایج بدست آمده در این پژوهش می باشند.

دریافت لینک دانلود مقاله