بررسی تاثیر پارامترهای ترموفیزیکی بر انتقال حرارت در جریان نانوسیال غیر نیوتنی در مبدل حرارتی

نویسندگان

1 گروه مکانیک، واحد رودسر و املش، دانشگاه آزاد اسلامی، رودسر، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.

doi
10.22067/jacsm.2024.86865.1242
چکیده

در مطالعه حاضر به بررسی افزایش انتقال حرارت ترکیبی نانوسیال در سیال غیر نیوتنی در مبدل حرارتی با لوله‌های مارپیچ قائم پرداخته می‌شود. نسبت‌های انحنای مختلف برای لوله‌های مارپیچ قائم و غلظت حجمی نانو ذرات با نسبت‌های ۰ تا ۲٪ در نظر گرفته شده است. همچنین شاخص توانی سیال غیر نیوتنی ۸۱/۰، ۸۵/۰ و ۹۱/۰ انتخاب و از روش عددی حجم محدود و الگوریتم سیمپل برای ارتباط بین معادلات پیوستگی و مومنتم استفاده شد. تاثیر شاخص توانی، عدد ریچاردسون، گام در لوله مارپیچ قائم و غلظت حجمی نانو ذره اکسید آلومینیوم بر روی عدد ناسلت بر روی دیواره برای چهار کویل با نسبت انحنای متفاوت بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت حجمی نانو ذره اکسید آلومینوم از صفر تا ٪۲ باعث افزایش ضریب انتقال حرارت و ضریب اصطکاک می‌گردد. با تغییر گام بی‌بعد کویل از 05/0 به 1/0، عدد ناسلت میانگین %7 افزایش پیدا نمود. نیروی شناوری بر الگوی توزیع دما و سرعت جریان در لوله‌های مارپیچ تاثیر گذاشته و با افزایش آن، الگوی سرعت جریان یکنواخت‌تر می‌گردد.