شبیهسازی جریان تک فازی و دوفازی نانوسیال آب-اکسید تیتانیم در مبدل حرارتی دو لولهای جریان مخالف و بررسی عملکرد انتقال حرارت و افت فشار در آن
نویسندگان
1 مربی، گروه مکانیک، دانشکده تبریز، دانشگاه فنی و حرفهای، تبریز، ایران دانشجوی دکتری مکانیک تبدیل انرژی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ایران
2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
4 دانشجوی دکتری مکانیک تبدیل انرژی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.10577چکیده
در این مطالعه، شبیهسازی نانوسیال آب-اکسید تیتانیم در یک مبادله کن گرمایی دو لولهای جریان مخالف با شار گرمایی ثابت توسط نرمافزار fluent انجامشده است. هدف این مطالعه مقایسه شبیهسازی تک فازی و دوفازی مدل مخلوط با نتایج تجربی برای به دست آوردن بهترین مدل شبیهسازی است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مقدار عدد ناسلت و ضریب جابجایی به ازای کسر حجمی 2/۰% در عدد رینولدز بالاتر از 8000، مدل تک فازی نسبت به مدل دوفازی مخلوط به نتایج تجربی نزدیکتر است ولی در رینولدزهای پایینتر از 8000 مدل دوفازی مخلوط مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارند. مقایسه مقدار افت فشارها نشان می دهد هرچقدر سرعت نانوسیال افزایش یابد اختلاف بین شبیهسازی و نتایج تجربی بیشتر میشود. نتایج بررسیها نشان میدهد بیشترین مقدار افزایش عدد ناسلت و ضریب جابجایی در اعداد رینولدز بالاتر است و نشاندهنده این است که در رینولدزهای بالا افزایش کسر حجمی تأثیر بیشتری دارد که یکی از دلایل آن میتواند همگنتر بودن نانوسیال در رینولدزهای بالاتر به دلیل اغتشاش بیشتر باشد. بهطورکلی میتوان گفت که نتایج شبیهسازی مطابقت خوبی با نتایج تجربی دارد.
