بررسی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال در کانال مربعی با لوله صلب میانی و صفحه نگهدارنده

Abstract

در این مقاله اثر افزودن نانو ذرات اکسید آلومینیوم در غلظت­های 1% تا 5 % به سیال پایه­ی آب در یک کانال مربعی و لوله­ی صلب میانی با وجود یک صفحه­ی نگهدارنده مطالعه شده است. وجود صفحه­ی نگهدارنده گامی در جهت اجرایی شدن این هندسه در طراحی مبدل­ها و افزایش میزان انتقال حرارت با کمترین میزان حجم مبدل حرارتی است. بررسی جریان در کانال­هایی با سطح مقطع غیر مدور می­تواند بسیاری از محدودیت­های اجرایی در صنعت مانند حد مجاز افت فشار، را برطرف نماید. نتایج نشان می­دهد که با افزایش درصد حجمی ذرات نانو، کاهش قابل توجهی در دمای بی­بعد جریان حاصل شده است که به معنای افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی است. بطوریکه در عدد رینولدز 100 و برای غلظت 5% ذرات نانو، ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال در مقایسه با جریان آب خالص، نزدیک به 14% افزایش دارد. وجود صفحه­ی نگهدارنده نیز در مقایسه با حالتی که صفحه وجود ندارد تفاوت­هایی را در رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی جریان ایجاد خواهد نمود، که در کانتور­های ارائه شده به وضوح مشخص است.