بررسی آزمایشگاهی اثر دبی و غلظت نانوسیال گرافن-آب و یافتن شرایط مطلوب به کمک روش تاگوچی

Abstract

در این مقاله به کمک فعال‌کننده سطحی سدیم دودسیل سولفات، نانوصفحه‌های گرافن ‌در سیال پایه آب پایدار گردید. نانوسیال‌ تهیه شده در غلظت‌های wt.% 145/0 -01/0 در تبادل‌گر گرمایی صفحه‌ای واشردار ‌در مجاورت سیال سرد (آب دیونیزه) قرار گرفت. تمام آزمایش‌ها برای جریان آرام در گستره اعداد رینولدز 1500-500 انجام گردید. اثر تغییر دبی و غلظت نانوسیال بر ضریب کلی انتقال حرارت و افت فشار بررسی شد. مشخص شد که بیشتر شدن غلظت، باعث بیشتر شدن هم‌زمان هردو عامل می‌گردد، درنتیجه کارایی تبادل‌گر گرمایی و راندمان حرارتی نانوسیال نیز مورد آنالیز قرار گرفت.‌ مشخص گردید که بیشتر شدن غلظت باعث بیشتر شدن راندمان حرارتی نانوسیال و کارایی تبادل‌گر گرمایی می‌شود. ‌بیشترین راندمان حرارتی (% 89) ‌و کارایی (244/1) در دبی حداقل ( lpm2) و غلظت حداکثر (wt.% 145/0) اتفاق می‌افتد. برای یافتن شرایط مطلوب (راندمان حرارتی بالاتر)، به کمک روش تاگوچی، آزمایش‌ها آنالیز گردید و ‌صحت آزمایش‌ها تایید شد. همچنین مشخص شد که کم شدن دبی (% 56/98) اثر بیشتری بر نتایج راندمان حرارتی نسبت به‌ بیشتر شدن درصد وزنی (% 404/0) دارد. میزان درصد خطا نیز % 018/0 به دست آمد که دقت نتایج را نشان می‌دهد.