فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، اثر قطر و کسر حجمی نانوسیال بر ویژگی‌های جریان و انتقال حرارت با استفاده از نوار‌های زاویه‌دار در یک مبدل حرارتی با مقطع دایره‌ای، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی با استفاده از روش حجم محدود حل شده است. دیواره لوله با شرایط مرزی شار حرارتی یکنواخت حرارت داده می‌شود. در این مطالعه، از چیدمان رو به جلو جهت قراردادن نوار زاویه‌دار به صورت 4 پره و عدد رینولدز 10000 استفاده شده است. اثرات زوایه شیب 10 درجه و گام‌ نوار زاویه‌دار 50 میلی‌متر برای نانو‌ذره اکسید آلومینیوم با کسر‌های حجمی مختلف از 1 تا 4 درصد و قطر‌های مختلف نانوذره از 20 تا 50 نانومتر که در یک سیال پایه (آب) مخلوط شده‌اند، استفاده شده است. مقابسه نتایج تحلیل عددی با روابط موجود، همگرایی خوبی را نشان می‌دهد. نتایج حل عددی نشان می‌دهد، عدد ناسلت و معیار ارزیابی عملکرد با کاهش اندازه نانوذرات از 30 تا 20 نانومتر به ترتیب در حدود 8 % و 16 % افزایش می‌یابند. ضمن اینکه با کاهش قطر‌های نانوذرات بر ضریب اصطکاک تاثیر چندانی نمی‌گذارد. میزان افزایش عدد ناسلت و معیار ارزیابی عملکرد با افزایش کسر حجمی نانوذرات به ترتیب در حدود 18% و 15 % بوده است. افزایش کسر حجمی نانوذرات تغییر ناچیزی بر ضریب اصطکاک داشته است. آب کمترین عدد ناسلت را دارد. همچنین نانوسیال نسبت به سیال پایه‌، دمای دیواره لوله را بیشتر کاهش داده است که این خود بیانگر مزیت استفاده از نانوسیالات در ﺑﻬﺒﻮد اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺣﺮارﺗﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ است.