بهینه سازی هندسی مولد گردابه درون کانال بر انتقال حرارت اجباری و افت فشار نانو سیال هیبریدی

در این مطالعه به بررسی اثر مولد گردابه درون کانال بر انتقال حرارت و افت فشار نانو سیال هیبریدی آب- مس- نانو لوله چند جداره کربنی MWCNTs) ) در جریان آشفته به صورت عددی پرداخته شده است. از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل سی، برای حل عددی معادلات بقا استفاده شده است. مدل توربولانسیk-? برای حل معادلات آشفتگی به کار گرفته شده است. مطالعه برای نانو سیال هیبریدی آب- مس- نانو لوله چند جداره کربنی MWCNTs) ) در اعداد رینولدز 6000 تا 12000، کسر حجمی صفر تا 3 درصد صورت گرفته است. همچنین اثرات مولد گردابه برای ارتفاع موج های 10، 15 و 20 میلی متر با حالتی که کانال ساده می باشد، مقایسه گردیده است. دیواره های بالا و پایینی کانال دارای شرط عدم لغزش و در معرض شار حرارتی ثابت 200 وات بر متر مربع درجه کلوین، قرار دارند. نتایج نشان می دهد که قرار دادن مولد گرادبه در کانال، باعث افزایش انتقال حرارت می شود. با بیشتر شدن ارتفاع موج در مولد گردابه، انتقال حرارت و افت فشار افزایش می یابد. ضریب کارایی عملکرد هیدرولیکی حرارتی برای کانال با مولد گردابه در ارتفاع موج 10 میلی متر در تمامی موارد بالاتر از 1 می-باشد. همچنین در کانال با مولد گردابه با ارتفاع موج های 15 و 20 میلی متر به جز در عدد رینولدز 6000 بالاتر از 1 بوده، لذا استفاده از مولدهای گردابه در این حالت ها از نظر ضریب کارایی عملکرد هیدرولیکی حرارتی مناسب است.

Keywords:

مولد گردابه , جریان آشفته , نانو سیال هیبریدی , عدد ناسلت , افت فشار