مطالعه عددی انتقال حرارت و افت فشار در جریان اجباری نانوسیال داخل لوله‌‌ دندانه‌دار

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد

2 دانشگاه اصفهان

doi
10.22075/jme.2017.2534
چکیده

انتقال حرارت و افت فشار در جریان نانوسیال آب- اکسید آلومینیم در لوله‌ای با دندانه‌های داخلی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر جریان آرام سیال تراکم‌ناپذیر به همراه روابط مربوط به تغییرات خواص نانوسیال به کمک روش حجم محدود با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده‌اند. اثر پارامترهای مختلف جریان و همچنین تاثیر فاصله بین دندانه‌های لوله و کسرحجمی نانوذرات بر انتقال حرارت در این لوله‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که با افزایش میزان نانوذرات در سیال پایه، توسعه‌ یافتگی حرارتی سریعتر اتفاق افتاده و درنتیجه انتقال حرارت افزایش می‌یابد. مشاهده شد که افزایش 5 درصدی کسرحجمی نانوذرات، منجر به افزایش عدد نوسلت موضعی نانوسیال به میزان حداکثر 28 درصد و نوسلت متوسط به میزان 11 درصد شده است. در همین حالت، ضریب اصطکاک روی دیوار لوله نیز در حدود 5/1 برابر شده است. نتایج همچنین نشان می‌دهد که با افزایش پنج برابری فاصله بین دندانه‌های داخلی لوله، نوسلت متوسط در عدد رینولدز 100 به میزان 45/2 برابر افزایش داشته است.