بررسی تجربی انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال پایه روغن-AL۲O۳ در لوله مارپیچ و مشاهده تاثیر توربولاتور بر عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله

امروزه با توجه به اهمیت مبحث انرژی، محدودیتهای منابع طبیعی و گرمایش زمین، کارایی سیستمهای انتقال حرارت بیشازپیش موردتحقیق قرارگرفته است. در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر استفاده از نانوسیال و توربولاتور بر انتقال حرارت و افت فشار پرداختهشده است. از نانوسیال روغنپایه AL۲O۳ /SN۳۰۰  با درصدهای وزنی ۰/۰۰۵، ۰/۱، ۰/۳ و ۰/۵ استفاده گردیده و از توربولاتور فلزی نوع مارپیچ جهت بررسی انتقال حرارت مبدل حرارتی پوسته و لوله استفادهشده است. آزمایشها تحت دو شار حرارتی ثابت w/m۲ ۳۹۵۰  وw/m۲ ۵۲۸۰ و در دماهای۳۰، ۴۰، ۵۰ و ۶۰ درجه سانتیگراد انجامشده است. رژیم جریان آرام بوده و آزمایشها برای ۸ دبی مختلف انجامگرفته است. از نتایج مشاهده شد ضریب انتقال حرارت نانوسیال بهمراتب بیشتر از سیال پایه میباشد و با افزایش درصد وزنی نانوسیالات ضریب انتقال حرارت نیز افزایش مییابد ولی از سوی دیگر موجب افزایش اختلاف فشار میشود. همچنین مشاهده شد ضریب انتقال حرارت با عدد رینولدز رابطه مستقیم دارد و استفاده از توربولاتور تاثیر چشمگیری برافزایش انتقال حرارت مبدل حرارتی دارد. نتایج در تطابق خوبی با نتایج تئوری بوده و خطا کمتر از ۱۰ درصد اندازهگیری شد.

Keywords:

Base oil nanofluid , Turbulator , Heat transfer coefficient , Pressure drop , نانوسیال پایه روغن , توربولاتور , ضریب انتقال حرارت , افت فشار