بررسی آزمایشگاهی اثر دبی و غلظت نانوسیال گرافن-آب و یافتن شرایط مطلوب به کمک روش تاگوچی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22060/mej.2021.20298.7209
چکیده

در این مقاله به کمک فعال‌کننده سطحی سدیم دودسیل سولفات، نانوصفحه‌های گرافن ‌در سیال پایه آب پایدار گردید. نانوسیال‌ تهیه شده در درصد وزنی‌‌های 0/145-0/01 در تبادل‌گر گرمایی صفحه‌ای واشردار ‌در مجاورت سیال سرد (آب مقطر) قرار گرفت. تمام آزمایش‌ها برای جریان آرام در گستره اعداد رینولدز 1500-500 انجام گردید. اثر تغییر دبی و غلظت نانوسیال بر ضریب کلی انتقال حرارت و افت فشار بررسی شد. مشخص شد که بیشترشدن غلظت، باعث بیشترشدن هم‌زمان هردو عامل می‌گردد، درنتیجه کارایی و اثربخشی نانوسیال نیز مورد آنالیز قرار گرفت.‌ مشخص گردید که بیشترشدن غلظت باعث بیشترشدن اثربخشی نانوسیال و کارایی می‌شود. ‌بیشترین اثربخشی (%89) ‌و کارایی (1/244) در دبی حداقل (2 لیتر بر دقیقه) و غلظت حداکثر (0/145 درصد وزنی) اتفاق می‌افتد. برای یافتن شرایط مطلوب (اثربخشی بالاتر)، به کمک روش تاگوچی، آزمایش‌ها آنالیز گردید و ‌صحت آزمایش‌ها تأیید شد. همچنین مشخص شد که کم شدن دبی (%98/56) اثر بیشتری بر نتایج نسبت به‌ بیشترشدن درصد وزنی(%0/404) دارد.  میزان درصد خطا نیز %0/018 به دست آمد که دقت نتایج را نشان می‌دهد.