مدل سازی انتقال حرارت و جریان نانو سیال آب- آلومینا و آب-تیتانیا در مبدل حرارتی با آشفته ساز

در حال حاضر با رشد و توسعه تکنولوژی های نوین انتقال حرارت، کاهش زمان انتقال حرارت، کوچک سازی اندازه ی تجهیزات حرارتی و در نهایت افزایش راندمان حرارتی مورد توجه مهندسین بوده است. در این پژوهش، بهمنظور بررسی خواص انتﻘال حرارت نانوسیال های آب-آلومینا و آب-تیتانیا در مبدلی با جداکننده ی  Vشکل و باله میانی شبیهسازی عددی انجام شده است. طراحی با نرم افزار سالیدورکس انجام شده و در انسیس شبکهبندی انجام شده است. ورودی سیستم از نوع سرعت ورودی و خروجی از نوع فشار ثابت انتخاب گردید. بعد از طراحی در نرم افزار، تاثیر سرعت ورودی نانوسیال بر روی ضریب انتﻘال حرارت جابهجایی و عدد ناسلت پارامترهایی هستند که مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با در نظر گرفتن نسبت حجمی و قطر ذرات نانو، معادله ی پیوستگی و معادله ی ناویر استوکس تراکم ناپذیر برای یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از روش حجم کنترلی حل شده است. نتایج به کاهش ضریب اصطکاک با افزایش عدد رینولدز اشاره دارد. با مقایسه ی ضریب انتقال حرارت بین نانوسیال آب- آلومینا و نانوسیال آب- دی اکسید تیتانیوم مشاهده می شود که متوسط مقدار این ضریب برای نانوسیال آب-آلومینا ۱۴درصد بیشتر است. از طرفی حساسیت ضریب انتقال حرارت نانوسیال آب-دی اکسید تیتانیوم نسبت به نانوسیال آب- آلومینا نسبت به تغییرات عدد رینولدز شدیدتر است. همچنین با افزایش قطر از ۴۰ به ۶۰ میلیمتر در محدوده عدد رینولدز از ۳۰۰۰ تا ۸۰۰۰ افزایش عدد ناسلت مشاهده شد. با بررسی شاخص ارزیابی عملکرد مشاهده می شود که با افزایش قطر به طور میانگین افزایش ۱۹.۳ درصدی در شاخص ارزیابی عملکرد دیده می شود.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، باله ی میانی ، عدد ناسلت ، انتقال حرارت ، جداکننده ی V شکل