بررسی عددی انتقال حرارت و جریان نانو سیال در مبدل لوله ای با جداکننده ی V شکل و باله ی میانی

با رشد و توسعه تکنولوژی های انتقال حرارت، کاهش زمان انتقال حرارت، کوچک سازی اندازه ی تجهیزات حرارتی و در نهایت افزایش راندمان حرارتی مورد توجه بوده است. در این پژوهش، بهمنظور بررسی خواص انتﻘال حرارت نانوسیال های آب-آلومینا و آب-دی اکسید تیتانیوم در مبدلی با جداکننده ی Vشکل و باله میانی شبیهسازی عددی انجام شده است. طراحی بهوسیله نرم افزار سولیدورک انجام شده و در انسیس شبکهبندی انجام شده است. ورودی سیستم از نوع سرعت ورودی و خروجی از نوع فشار ثابت انتخاب گردید. بعد از طراحی در نرم افزار تاثیر سرعت ورودی نانوسیال بر روی ضریب انتﻘال حرارت جابهجایی و عدد ناسلت پارامتری است که مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با در نظر گرفتن نسبت حجمی و قطر ذرات نانو، معادله ی پیوستگی و معادله ی ناویر استوکس تراکم ناپذیر برای یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از روش حجم کنترلی حل شده است. نتایج به کاهش ضریب اصطکاک با افزایش عدد رینولدز اشاره دارد. با مقایسه ی ضریب انتقال حرارت بین نانوسیال آلومینا و نانوسیال آب- دی اکسید تیتانیوم مشاهده می شود که متوسط مقدار این ضریب برای نانوسیال آب-آلومینا ۱۴درصد بیشتر است. همچنین با افزایش قطر از ۴۰ به ۶۰ میلیمتر در محدوده عدد رینولدز از ۳۰۰۰ تا ۸۰۰۰ افزایش عدد ناسلت مشاهده شد. با بررسی شاخص ارزیابی عملکرد مشاهده می شود که با افزایش قطر بطور میانگین افزایش ۱۹.۳ درصدی در شاخص ارزیابی عملکرد دیده می شود. همچنین با وجود باله ی میانی میزان عدد ناسلت در رینولدزهای برابر بیشتر است.

Keywords:

"نانوسیال" , " باله ی میانی" , " عدد ناسلت" , "انتقال حرارت" , "جداکننده ی V شکل"