شبیه سازی جریان نانوسیال در لوله تخت شده تحت شار حرارتی ثابت با استفاده از روش های عددی

در این پژوهش انتقال حرارت جابه جایی نانوسیال روغن-اکسید مس در شرایط حرارتی شار ثابت به کمک مدل سازی عددی بررسی شده است. با قطر داخلی لوله تخت شده اولیه 11,5 میلیمتر و طول 1200 میلیمتر و قطر ذره 50 نانومتر و روغنپایه خالص و نانوسیال با غلظت دو درصد جرمی و برای رژیم جریان آرام با عدد رینولدز کمتر از 140 استفاده شده است. به منظور بررسی دقت، نتایج این شبیه سازی با نتایج آزمایش تجربی لوله مسی با قطر که 1000 میلیمتر از طول آن المنت پیچیده شده است مقایسه شده است. نتایج آزمایش ها نشان داد که ضریب هدایت حرارتی با افزایش شار حرارتی و همچنین افزایش دبی سیال افزایش می یابد. ضمنا مشاهده شد که استفاده از جریان نانوسیال به جای سیال پایه ضریب انتقال حرارت جابجایی را به صورت چشمگیری افزایش می دهند. به منظور بررسی عددی روش دوفاز اویلری لاگرانژی و روش همگن استفاده شده است و با آزمایش های تجربی مقایسه شد. مقایسه ها نشان داد که نتایج مدل دوفازی اویلری لاگرانژی در لوله های تخت شده به نتایج تجربی نزدیک تر هستند.

Keywords:

دینامیک سیالات محاسباتی , نانوسیال , انتقال حرارت , لوله تخت شده