اثر تعداد صفحه بر شرایط بهینه مبدل حرارتی صفحه ای واشردار با هیبرید گرافن-نانولوله کربنی

در این مقاله به کمک فعال کننده سطحی سدیم دودسیل سولفات، هیبرید نانوسیال گرافن-نانولوله کربنی در سیال پایه آب پایدار گردید. نانوسیال تهیه شده در مجاور سیال گرم آب دیونیزه، در مبدل حرارتی صفحه ای که دارای ۱۱، ۱۳، ۱۵ و ۱۷ صفحه است، قرار گرفت. اثر تغییر دبی و تعداد صفحه های مبدل بر ضریب انتقال حرارت و افت فشار به صورت آزمایشگاهی مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج برای جریان آرام نشان داد که اثر بیشتر شدن تعداد صفحه باعث کم شدن هم زمان ضریب کلی انتقال حرارت (%۱/۲۶) و افت فشار (%۵/۵۲) میگردد. بنابراین، عملکرد مبدل، توان پمپاژ و راندمان حرارتی نانوسیال نیز موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترشدن تعداد صفحه، باعث بالارفتن راندمان و عملکرد مبدل و کمشدن توان پمپاژ میگردد که عوامل مطلوب است. طراحی آزمایش ها برای یافتن شرایط مطلوب و اثرگذاری هریک به روش تاگوچی نیز انجام شد. نتایج همجنان نشان داد که اثر کاهش دبی نانوسیال از اثر افزایش تعداد صفحه در عملکرد مبدل بیشتر است. شرایط مطلوب متناظر با حداکثر تعداد صفحه و حداقل دبی هیبرید است (ضریب کلی انتقال حرارت W/m۲.K ۵/۹۷۸، افت فشار kPa ۰۷۰۱/۰، راندمان حرارتی هیبرید %۹۳، توان پمپاژ kW ۰۰۲۳/۰ و عملکرد مبدل ۲۰۹۸/۱ است). با مقایسه نتایج تاگوچی، صحت نتایج تجربی تایید شد.

Keywords:

هیبرید نانوسیال , فعال کننده سطحی , دبی نانوسیال , تعداد صفحه مبدل , عملکرد مبدل