فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش رفتار گرمایی و هیدرودینامیکی جریان آشفته نانوسیال غیرنیوتنی در آرایش جریان مخالفدر یک مبدلگرمایی دولوله‌ای مارپیچ به صورت عددی شبیه‌سازی شده است. از محلول پودرکربوکسی متیل سلولز در آب با درصد جرمی 1/0% همراه با نانوذره آلومینیوم‌اکسید به عنوان سیال عامل استفاده شده است. از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی فلوئنت جهت حل معادلات استفاده شده که نتایج این حل عددی با داده‌های تجربی پیشین مطابقت خیلی خوبی داشته است. نقش و تأثیر پارامترهای مهم مانند انحنای مارپیچ، عدد رینولدز و درصد حجمی نانوذرات آلومینیوم‌اکسید روی انتقال گرما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش نسبت انحنا در اعداد دین ثابت، عدد ناسلت و ضریب اصطکاک افزایش می‌یابد. نیروی گریز از مرکز ناشی از انحنای لوله‌های مارپیچ سبب ایجاد جریان ثانویه در مبدل شده به طوری که میزان انتقال گرما و افت فشار به ترتیب تا 35% و 30% نسبت به لوله‌های مستقیم افزایش پیدا کرده است. نتایج نشان می‌دهد که اضافه کردن نانوذرات آلومینیوم‌اکسید به سیال پایه برای جریان با عدد رینولدز و عدد دین ثابت، باعث افزایش انتقال گرما و افزایش افت فشار جریان در لوله‌های مارپیچ می‌شود. اثر روش‌های افزایش انتقال گرما بر شاخص هیدرودینامیکی نیز بررسی شد به طوری که در کویل‌های مارپیچ با کاهش نسبت انحنا و افزایش غلظت حجمی نانوذرات مقدار شاخص هیدرودینامیکی نیز بیشتر شده است.