محمد حسن شجاعی فرد - استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
جواد زارع - دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
مجتبی طحانی - استادیار، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

لوله حرارتی از وسایل موثر در انتقال حرارت میباشد که از راههای بهبود عملکرد آن، استفاده از نانوسیالات که از پراکنده سازی ذرات با ابعاد نانو در سیال پایه به دست میآید، به عنوان سیال عامل میباشد. در تحقیق حاضر، به مدلسازی عددی عملکرد گرمایی لوله حرارتی استوانهای هنگام استفاده از نانوسیالات مختلف پرداخته شده است. سه نوع نانوسیال استفاده شده، حاوی ذرات اکسید آلومینیوم، اکسید مس و نقره میباشند که از آب به عنوان سیال پایه استفاده میکنند. اثر تغییر نوع نانوذرات، کسر حجمی و سایز نانوذرات مورد استفاده بر عملکرد گرمایی و توزیع فشار و سرعت در لوله حرارتی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از نانوسیالات مختلف با یکدیگر، و با نتایج حاصل هنگام استفاده از آب خالص مقایسه شده است. نانوذرات مورد استفاده در سیال پایه باعث بهبود عملکرد گرمایی لوله حرارتی در مقایسه با آب خالط ، با کاهش 12/27 ، 12/32 ، 13/26 درصدی مقاومت حرارتی و گردایان دما در طول لوله حرارتی ، برای کسر حجمی 3% و به ترتیب برای نانوذرات اکسید آلومینیوم، اکسید مس و نقره با قطر 20 نانومتر، خواهند شد. مشاهده شده است که ذرات با سایزکوچکتر اثر بیشتری بر اختلاف دما در امتداد لوله حرارتی دارند. همچنین مقادیر بهینه کسر حجمی و سایز ذرات جهت افزایش عملکردلوله حرارتی مشاهده شده است.

لوله حرارتی؛ نانوسیال؛ مقاومت حرارتی؛ کسر حجمی