مهدی محسنی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم
حمیدرضا بهرامی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم

استفاده از نانوسیال به عنوان یکی از روشهای افزایش انتقال حرارت موضوع تحقیقات بسیاری بوده است . یکی از مزایای استفاده از نانوسیال عدم افزایش قابل توجه افت فشار سیال نسبت به سایر روشهای تقویت انتقال حرارت می باشد. لذا در این پژوهش ، تاثیر افزودن نانوذرات بر عملکرد یک مبدل حرارتی لوله ای و به طور خاص یک لوله با خم ۱۸۰ درجه به عنوان یک روش ترکیبی برای افزایش انتقال حرارت به صورت عددی بررسی شده است . با توجه به عدم تقارن جریان در قسمت خم ، حل عددی به صورت سه بعدی و در اعداد رینولدز مختلف انجام شده است . برای حل جریان نانوسیال مدل مخلوط بکار گرفته شده است . نتایج بدست آمده نشان می دهد که قسمت خم لوله به واسطه تشکیل جریان ثانویه ، ضریب انتقال حرارت را به طور قابل توجهی افزایش می دهد و حضور نانوسیال این افزایش را چندین برابر می کند. همچنین افزایش عدد رینولدز که در جریان لوله افقی تقریبا بی تاثیر است به علت تاثیر بر تشکیل جریان ثانویه ، به طور قابل توجهی بر عدد ناسلت تاثیرگذار است و نقطه ماکسیمم ضریب انتقال حرارت را کمی جابجا می کند. علاوه بر این ، نقش خم دار کردن لوله و حضور نانوسیال و همچنین اثر همزمان این دو عامل در راندمان حرارتی سیستم مورد مقایسه قرار گرفته است .

لوله با خم ۱۸۰ درجه ، نانوسیال، راندمان حرارتی ، شبیه سازی عددی ، مبدل حرارتی