بررسی عددی اثر نانوسیال آب -نانولوله کربنی چند جداره در جریان آشفته درون مبدل حرارتی به صورت سه بعدی

در این مطالعه به بررسی عددی اثر فین بر انتقال حرارت و دمای خروجی نانوسیال آب- نانولوله کربنی چند جداره (MWCNTs) در جریان آشفته درون مبدل حرارتی پرداخته شده است. هندسه مورد مطالعه به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. از روش حجم محدود و الگوریتم SIMPLEC برای حل عددی استفاده شده است. مدل توربولانسی e-k برای حل معادلات آشفتگی به کار گرفته شده است. مطالعه برای نانوسیال آب- مس- نانولوله کربنی چند جداره (MWCNTs) در اعداد رینولدز 4000 تا 16000 و کسر حجمی 0 تا 4 درصد انجام شده است. همچنین اثرات مبدل حرارتی به همراه 4 و 8 فین با حالتی که مبدل حرارتی ساده می باشد، مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که قرار دادن فین در مبدل حرارتی، باعث افزایش انتقال حرارت می ش ود. همچنین با بیشتر شدن تعداد فین، انتقال حرارت و دمای خروجی افزایش می یابد. استفاده از نانوسیال باعث بهبود عملکرد حرارتی بهتری در مبدل حرارتی نسبت به سیال پایه آب می شود. عدد ناسلت متوسط در مبدل حرارتی به همراه 4 و 8 فین به ترتیب به مقدار 67/ 33 و 127 /39 در صد نسبت به مبدل حرارتی ساده افزایش می یابد.

Keywords:

مبدل حرارتی , نانوسیال , جریان آشفته , الگوریتم SIMPLEC