عملکرد اکسرژیک مبدل حرارتی دارای نانوسیال و آشفته ساز جریان به کمک داده های تجربی

هدف این تحقیق بررسی خواص انتقال حرارتی و اکسرژی مبدل حرارتی همراه با نوار مارپیچی با نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم به عنوان سیال سرد در غلظت های وزنی متفاوت، تحت شرایط رژیم جریان آرام و متلاطم قابل اندازه گیری می باشد. تأثیرات عدد رینولدز، تراکم نانوذرات معلق، گام های متفاوت نوار مارپیچی روی خواص حرارتی و آنالیز اکسرژی مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، افزودن نانوذرات به سیال پایه، موجب افزایش قابل توجهی در خواص انتقال حرارتی آن می شود. نانوذرات اکسید آلومینیوم محلول در آب با درصدهای 0/1 و 0/4 درصد وزنی می باشد و نوار مارپیچی استفاده شده، دارای گام های 3 و 5 می باشد. مقایسه رفتار انتقال حرارت و آنالیز اکسرژی نشان می دهد که مقادیر بهینه به دست آمده در عدد رینولدز 5470، در استفاده توام از نانوسیال با غلظت 0/4 درصد وزنی و نوار مارپیچی با گام 3 بوده که مقادیر اکسرژی هدر رفته، ضریب کلی انتقال حرارت، انتقال حرارت و آنتروپی تولیدی به ترتیب برابر با 24849، 1463، 1029 و 388 می باشد. به طور کلی راندمان مبدل حرارتی با افزایش هدایت حرارتی سیال و کاهش ضخامت لایه مرزی حرارتی، افزایش می یابد.

Keywords:

انتقال حرارت , اکسرژی , نوار مارپیچی