بررسی عددی تآثیر تغییر خواص ترموفیزیکی نانوسیال درن مبدل حرارتی دو لوله ای

با توجه به متنوع بودن عوامل تآثیر گذار بر افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانو سیال و ادوات آشفته سازجریان، انجام آزمایش های مختلف با در نظر گرفتن همه پارامترهای موثر مشکلات زیادی دارد. بنابراین ارائه مدل جامع برای پیش بینی رفتار مبدل های حرارتی همراه با نانو سیال و نوار مارپیچی و تاثیر آن بر افزایش انتقال حرارت، همچنین ارزیابی کارایی نانو ذرات در افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی یکی از جنبه های مهم تحقیق می باشد. در پژوهش حاضر به شبیه سازی سه بعدی یک مبدل حرارتی دو لوله ای با نرم افزار فلوئنت، همراه با نوار مارپیچی تحت جریان آشفته با نانو سیال اکسید مس با غلظت حجمی 0,3 درصد، 1,5 درصد، 3 درصد با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. جریان سیال از نوع پایا، سه بعدی و مغشوش می باشد و مدل توربولانسی k-ε و مدل تک فازی هموژن برای شبیه سازی استفاده شده است. لوله بیرونی با دبی 0,07 و لوله داخلی با رینولدز های 10000، 15000، 20000 و 25000 مورد بررسی قرار گرفته شد. صحه سنجی با مقاله نافون انجام شد و درصد خطا کمتراز %5 بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که بهره گیری از نانوسیال اکسید مس و نوار مارپیچی به عنوان افزاینده آشفتگی جریان مطابق انتظار، باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شود و در انتها افزایش انتقال حرارت، ناسلت، ضریب انتقال حرارت و افت فشار در هر دو حالت مورد بررسی قرار گرفته شد.

Keywords:

شبیه سازی , مبدل حرارتی دو لوله ای , نانوسیال اکسید مس , نوار مارپیچی