بررسی تجربی ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت، در نانوسیال آب/کربن
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیـک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفـول، ایــران
3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایـران
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیـک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفـول، ایــران
5 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران
doi
10.22060/mej.2019.16148.6289چکیده
یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار برعملکرد یک سیال در فرایند انتقال حرارت، ضریب انتقال حرارت سیال میباشد. با توجه به بالاتر بودن ضریب انتقال حرارت رسانشی فلزات نسبت به مایعات، میتوان با استفاده از ذرات جامد فلزی، میزان انتقال حرارت را افزایش داد. یکی از روشهای جدید برای افزایش انتقال حرارت در مبدلهای حرارتی، استفاده از نانوسیالات میباشد. در این مقاله پارامترهای اصلیِ تأثیر گذار بر افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی نانو سیال کربن نسبت به سیال پایه آب، ازجمله دبی و غلظت نانو سیال را در محدوده رینولدز 7100 تا 16700 که حالت جریان آشفته درون لوله محسوب میشود، بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایـش رینولدز منجر به افزایش ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی و کاهـش ضریـب اصطـکاک میشود. همچنین نشان داده شد که در یک رینـولدز ثـابت، نانـو سیـال کربن توانسته است تـا 17/10 % ضریب انتقال حرارت جابجایی بیشتری نسبت به سیال پایـه (آب) داشته باشد. مشخص شد که با افزودن نانوذرات به آب، در ابتدا شاهد افزایش در ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال هستیم. این افزایش تا غلظت حدود 2/0 درصد جرمی از نانوکربن ادامه داشته و پس از آن ضریب انتقال حرارت جابجایی، روندی کاهشی پیدا میکند. بعـلاوه در ایـن پـژوهش، افت فشار ناشی از تغییرات رینولدز نیز بررسی شد و مشخص شد که رفتار این منحنی با دیاگرام مودی کاملاً در تطابق است.
