حل عددی انتقال حرارت داخل لوله حاوی فوم فلزی آلومینیومی

با توجه با اهمیت بسیار زیاد انتقال حرارت در سیستم های حرارتی و تلاش های روزافزون به منظور بهبود عملکردحرارتی سیستم ها، دو روش نوین برای افزایش انتقال حرارت که عبارت اند از استفاده از نانوسیال و محیط متخلخل، به طورهمزمان در این پژوهش در نظر گرفته شده اند. محیط های متخلخل با افزایش سطح تماس و اغتشاش در مسیر جریان ونانوسیالات به واسطه افزایش رسانش حرارتی سیال ، می توانند نقش برجستهای در بهبود عملکرد حرارتی سیستم ایفا کنند. دراین پژوهش به مدلسازی عددی جریان نانوسیال در یک لوله با مقطع دایروی حاوی ماده متخلخل پرداخته شده است. تاثیرپارامترهایی نظیر غلظت نانوذرات در داخل سیال، سرعت جریان، تخلخل، جنس و نوع ماده متخلخل بر انتقال حرارت و افتفشار در داخل لوله بررسی شده است. همچنین با توجه به افزایش قابل توجه افت فشار در لوله در شرایط وجود ماده متخلخل،تلاش شده است تا ضخامتی بهینه برای محیط متخلخل داخل لوله محاسبه شود تا افت فشار و انتقال حرارت مقادیر مطلوبیرا دارا باشند. در بررسی های صورت گرفته، نشان داده شده است که انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال و محیط متخلخل بهقیمت افزایش فشار بیش از دو برابر می شود. با در نظر گرفتن معیاری بی بعد، ضخامت یک میلی متر به عنوان ضخامتی ایده آلبرای محیط متخلخل محاسبه شده است. تغییرات ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت و تغییرات فشار در طول لولهبه تفصیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.

Keywords:

نانوسیال , محیط متخلخل , انتقال حرارت