ارزیابی عملکرد مبدل حرارتی لوله مارپیچ با استفاده از نانو سیال هیبریدی

در این پژوهش انتقال حرارت مبدل حرارتی لوله مارپیچ با استفاده از نانو سیال هیبریدی تحت جریان مغشوش به صورت تجربی مورد مطالعه قرار می گیرد. نانو سیال با افزودن سوسپانسیون های حاوی ذرات در مقیاس نانو به یک سیال پایه باعث افزایش انتقال حرارت می شود. نانو سیال مورد استفاده در این پژوهش متشکل از مخلوط نانو اکسید تیتانیوم، اکسید منیزیم و اکسید سیلیسیم با قطر متوسط (30-20 نانومتر) در سیال پایه آب در محدوده دمایی بین60-30 درجه سانتیگراد می باشد. نانو سیال هیبریدی با درصد کسر حجمی 0/25، 0/5، 0/75 و1 استفاده شده است. در این پژوهش، خواص ترموفیزیکی نانو سیال به صورت تجربی با استفاده از دستگاه های آزمایشگاهی اندازه گیری می شود. ضریب لزجت و چگالی با افزایش دما کاهش و با افزایش غلظت حجمی، افزایش می یابد. آن چه مشخص می شود ضریب انتقال حرارت برای سیال پایه با افزایش دما و غلظت نانو ذرات افزایش می یابد که نسبت به سیال پایه افزایش 5 درصدی دارد. نتایج نشان داد که استفاده از نانو سیال مذکور متناسب با افزایش دما، اختلاف دما افزایش می یابد و با افزودن نانو ذره به سیال پایه باعث افزایش 10 درصدی اختلاف دما می شود که موجب بهبود هدایت حرارتی می شود. درصد افزایش اختلاف دمای بهینه نانوسیال هیبریدی در لوله مارپیچ در کسر حجمی 0/25% و دمای60 درجه سانتی گراد 41/16% می باشد. همچنین عدد ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی، با افزایش عدد رینولدز و غلظت حجمی به طور متوسط افزایش 6/8 درصدی نسبت به سیال پایه دارد

Keywords:

نانوسیال هیبریدی , مبدل حرارتی , لوله مارپیچ , انتقال حرارت , روش تجربی