بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال فریک گرافنی در یک لوله دایروی تحت میدان مغناطیسی

Abstract

امروزه نانوسیالات با توجه به پتانسیل خود در افزایش نرخ انتقال حرات و خنک‌کاری سیستم‌های مختلف، توجهات زیادی را در تحقیقات به خود جلب کرده‌اند. از طرف دیگر، تحقیقات جدید نشان می‌دهند که نانوسیالات گرافن‌دار، حتی در غلظت‌های پایین هم توانایی بیشتری در افزایش ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی نسبت به نانوسیالات متداول دارند. با درنظرگرفتن این موضوع در مطالعه حاضر از نانوسیال حاوی نانوذرات فریت کبالت/گرافن به‌عنوان سیال عامل برای بررسی تجربی تاثیر آن بر انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری سیال عبوری از یک کانال دایروی از جنس مس که تحت شار حرارتی ثابت و در رژیم جریان آرام قرار دارد، استفاده شده است. گفتنی است اثر میدان مغناطیسی بر نانوذرات به‌عنوان یکی از روش‌های فعال در بهبود نرخ انتقال حرارت مطرح است. برای نیل به این هدف، تاثیر قدرت میدان مغناطیسی خارجی و همچنین تاثیر اعمال فرکانس‌های مختلف بر میزان بهبود انتقال حرارت در اعداد رینولدز و غلظت‌‌های مختلف بررسی و فرکانس بهینه به دست آورده شده است. نتایج نشان می‌دهند که نرخ انتقال حرارت نانوسیال هیبریدی مورد آزمایش در حضور میدان مغناطیسی ثابت و متناوب بهبود یافته، به‌طوری که این افزایش تحت میدان متناوب چشمگیرتر از میدان ثابت است. همچنین نتایج نشان می‌دهند که در غیاب میدان مغناطیسی و عدد رینولدز ۵۷۱، میانگین افزایش انتقال حرارت جابه‌جایی فروفلوید با غلظت ۰/۶ به ۱۵/۲% در مقایسه با آب خالص رسیده است، در حالی‌که این مقدار با اعمال میدان مغناطیسی ثابت و متناوب به ترتیب به ۱۹/۷ و ۳۱% می‌رسد.