بررسی انتقال حرارت جریان نانوسیال در مبدل های حرارتی لوله ای با وجود سطوح توسعه یافته

مقاله بررسی انتقال حرارت جریان نانوسیال در مبدل های حرارتی لوله ای با وجود سطوح توسعه یافته

با توجه به کاربرد فراوان مبدل های حرارتی در صنعت و تاسیسات گرمایی و سرمایی، بهینه سازی و افزایش راندمان آن از اهمیت بالایی برخوردار است. هم چنین تحقیقات نشان می دهد نانوسیال ها نقش به سزایی در افزایش انتقال حرارت دارند. در این پژوهش بررسی اثر سطوح توسعه یافته (نوارهای کرکره ای) بر روی انتقال حرارت جابجایی در مبدل های حرارتی لوله ای با استفاده از نانوسیال ارائه شده است. برای این منظور ابتدا مقدماتی در رابطه با انتقال حرارت، نانوسیالات و مبدل های حرارتی و هم چنین مروری بر پژوهش های گذشته ارائه گشته است.

سپس معادلات حاکم بر مسئله استخراج گردیده و مدل سازی نرم افزاری مسئله دینامیک سیالات محاسباتی مورد نظر با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت انجام شده است. در نهایت بعد از اعتبارسنجی و کسب اطمینان نتایج مورد نظر ارائه شده و مشاهده شده است که با افزایش زاویه نوارهای کرکره ای، به دلیل برخورد شدیدتر جریان با نوارها، مقادیر تنش برشی و ضریب انتقال حرارت افزایش می یابند. هم چنین مشاهده شده است که با افزایش درصد نانوذرات، به دلیل بهبود مشخصات جریان، مقادیر تنش برشی و ضریب انتقال حرارت افزایش یافته و با افزایش عدد رینولدز، به دلیل افزایش سرعت و افزایش میزان برخورد جریان با دیواره ها، مقادیر تنش برشی و ضریب انتقال حرارت افزایش می یابند.