بررسی تجربی انتقال حرارت و افت فشار جریان نانوسیال روغن-اکسید مس در لوله های تخت شده

پژوهش حاضر را به دو قسمت عمده و مهم می توان تقسیم نمود. قسمت اول به مطالعه انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال روغن-اکسید مس در جریان درون لوله دایروی و تخت شده تحت شرایط شار حرارتی ثابت می پردازد. در این پژوهش غلظت روغن پایه خالص و نانوسیال ها با غلظت یک و دو درصد جرمی و برای رژیم جریان آرام با عدد رینولدز کمتر از 150 انجام شده است. نتایج این پژوهش بیانگر حداکثر افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیال تا 25 % در مقایسه با سیال پایه است. همچنین مشاهده شد که برای لوله داروی و لوله تخت شده با افزایش شار حرارتی، ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد و از طرفی افزایش دبی جریان باعث بیشتر شدن انتقال حرارت می گردد. ضمنا مشاهده شد که استفاده از جریان نانوسیال به جای سیال پایه و همچنین استفاده از لوله تخت شده به جای لوله داروی ضریب انتقال حرارت جابجایی را به صورت چشمگیری افزایش می دهند. در قسمت دوم به بررسی عددی معادلات حاکم بر جریان نانوسیال پرداخته شده است. به منظور بررسی انتقال حرارت جریان نانوسیال از دو روش تک فاز و دوفاز برای شبیه سازی نانوسیال استفاده شد است. در بخش شبیه سازی تک فاز با فرض اینکه ذرات کاملا مسیر سیال را دنبال می کنند مدل سازی انجام می شود. در بخش شبیه سازی دوفاز مدل فاز گسسته سیال به صورت اویلری و ذرات نانوسیال به صورت لاگرانژی مدل سازی می شوند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که شبیه سازی دوفاز نتایج دقیق تری را نسبت به شبیه سازی تک فاز ارائه می دهد.

Keywords:

نانوسیال , بررسی تجربی , افت فشار , انتقال حرارت , لوله تخت شده