تعیین بازه بهینه کسر حجمی نانوسیال در یک لوله اواپراتور به روش اویلری- لاگرانژی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجایی، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجایی، تهران، ایران
doi
10.22075/jme.2024.31679.2524چکیده
افزودن نانوذرات به سیال پایه پیامدهای نامطلوبی از جمله افت فشار بیشتر نسبت به سیال پایه را به همراه دارد که منجر به افزایش کار پمپ میشود که از نظر اقتصادی به صرفه نمیباشد. برای بهبود راندمان باید به دنبال بازه مناسبی از کسر حجمی ذرات باشیم تا با افزودن این مقدار به سیال پایه میزان افزایش انتقال حرارت بیشتر از افزایش افت فشار باشد. در این مطالعه با معرفی نسبت معیار ارزیابی عملکرد PEC این بازه مناسب کسر حجمی برای چند نوع ذره منفرد و ذره ترکیبی در قسمتی از یک لوله اواپراتور به روش محاسبات عددی و رویکرد اویلری-لاگرانژی تعیین شده است. نتایج نشان داد استفاده از نانوذره ترکیبی در بازه درصد حجمی کمتر از 1 درصد بازخورد بهتری نسبت به نانوسیال با ذرات تک جنس دارد. برای نانوسیال آب-اتیلن گلیکول/ Co این بازه درصد حجمی بهینه برابر با بین 01/0 تا 2/0 درصد و برای آب-اتیلن گلیکول/ CuO برابر با 01/0 تا 14/0 و برای نانوذره ترکیبی آب-اتیلن گلیکول/ Al2O3+TiO2 برابر 01/0 تا 04/0 ، برای آب-اتیلن گلیکول/ Al2O3 تا مقدار 03/0 درصد حجمی است. نانوسیال آب-اتیلن گلیکول/ SiO2 همواره نسبت PEC نانوسیال و سیال کمتر از 1 دارد و از این نظر استفاده از آن در مبدل حرارتی به صرفه نمیباشد.