مطالعه عددی اثر مولدهای گردابه بر میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال هیبریدی دوفازی درون کانال تحت شار حرارتی ثابت

در این مطالعه به بررسی اثر مولد گردابه بر انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال هیبریدی دوفازی آب - مس- نانو لوله چند جداره کربنی (MWCNTs) درون کانال در جریان آشفته به صورت عددی پرداخته شده است. به منظور شبیه سازی جریان دوفازی از مدل مخلوط (mixture) و همچنین از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل سی، برای حل عددی معادلات بقا استفاده شده است. روش ع-ا برای مدل کردن آشفتگی به کار رفته است. اثر اعداد رینولدز 6000 تا 18000 و کسرهای حجمی 1 تا 3 در صد بر رفتار حرارتی-هیدرولیکی بررسی شده است. همچنین اثرات مولد گردابه با ارتفاع 10، 15، 20 و 25 میلی متر با حالتی که کانال ساده می باشد، مقایسه گردیده است. دیواره های بالا و پایینی کانال دارای شرط عدم لغزش و در معرض شار حرارتی ثابت 400 وات بر متر مربع، قرار دارند. نتایج نشان می دهد که قرار دادن مولد گرادبه در کانال، باعث افزایش انتقال حرارت می شود. با بیشتر شدن ارتفاع موج مولد گردابه، انتقال حرارت و افت فشار افزایش می یابد. همچنین مطابق نتایج به دست آمده استفاده از نانوسیال هیبریدی باعث افزایش عملکرد حرارتی نسبت به سیال پایه آب می شود. مقادیر ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی نشان میدهد که استفاده از مولدهای گردابه در تمامی حالتها و اعداد رینولدز به جز رینولدز 18000 مطلوب است.

Keywords:

جریان دوفازی , مدل mixture , مولد مردابه , جریان آشفته , نانوسیال هیبریدی , MWCNTs