امین دزفولی زاده - گروه مهندسی مکانیک، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران
محمد سپهری راد - گروه مهندسی مکانیک، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران
سعیده کریمی - گروه مهندسی مکانیک، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

در این مطالعه به بررسی اثر شکل نانوذرات اکسید آلومینیوم بر انتقال حرارت و افت فشار در جریان آشفته درون لوله هلیکال به صورت عددی پرداخته شده است. هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر شکل نانوذرات آلومینیوم اکسید بر میدان جریان، انتقال حرارت و افت فشار در لوله هلیکال می باشد. از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل، برای حل عددی معادلات بقا استفاده شده است. مدل توربولان سی k-𝛆ԑ برای حل معادلات آشفتگی به کار گرفته شده است. مطالعه برای اثر شکل نانوذرات آجری، تیغه ای، سیلندری و صفحه ای در ک سرحجمی صفر تا 4 در صد از نانوذرات واعداد رینولدز 4000 تا 16000 صورت گرفته ا ست. نتایج خروجی شامل عدد نا سلت متوسط، افت فشار و ضریب ارزیابی عملکرد هیدرولیکی حرارتی برای شکل های مختلف نانوذرات در کسر حجمی صفر تا 4 درصد از نانوذرات در جریان آشفته برای رینولدزهای 4000 تا 16000 ارائه شده است. بیشترین و کمترین مقدار انتقال حرارت به ترتیب مربوط به نانوذرات صفحه ای و آجری می باشد. که در عدد رینولدز 16000 و ک سرحجمی 4 در صد، مقدار آن ها به ترتیب 27/70 و 16/67 در صد نسبت به سیال پایه افزایش یافته است. لذا مطابق نتایج بدست آمده استفاده از نانوسیالات با شکل نانوذرات مختلف نسبت به سیال پایه باعث افزایش عملکرد حرارتی بهتری می گردد. در حالی که با توجه به بررسی معیار ارزیابی علمکرد هیدرولیکی حرارتی درلوله هلیکال اعداد بدست آمده برای مدل های مختلف نانوذره پایین تر 1 می باشد. لذا از نظر معیار ارزیابی هیدرولیکی حرارتی استفاده از این شکل نانوذرات در لوله هلیکال مطلوب نمی باشد. و به کارگیری آنها در لوله هلیکال توصیه نمی گردد.

نانوسیال، اثر شکل نانوذره، الگوریتم سیمپل، جریان متلاطم، لوله هلیکال، PEC