بررسی بهبود شاخص‌های عملکردی مبدل‌های حرارتی با استفاده از ترکیب نانوسیالات و نوارهای تابیده به کمک الگوریتم طراحی سریع

Abstract

در این مقاله آنالیز حرارتی عملکرد یک مبدل حرارتی به وسیله استفاده هم زمان از نوارهای پیچشی و نانوسیال بهبود پیدا کرد. نتایج این کار با استفاده از الگوریتم طراحی سریع ارزیابی شد و با مبدل حرارتی پوسته و لوله معمولی و سایر مبدل­هایی که تنها حاوی نانوسیال و یا نوار پیچشی بودند، مقایسه شد. براساس الگوریتم طراحی سریع رابطه بین ضرایب انتقال حرارت، افت فشارها و سطح انتقال حرارت به دست آمد. با استفاده از ماکزیمم افت فشار مجاز در الگوریتم، حداقل سطح مورد نیاز انتقال حرارت قابل حصول خواهد بود. این الگوریتم با استفاده از روش عددی نیوتن رافسون حل شد. نتایج نشان داد که مبدل حرارتی حاوی نانوسیال و نوارپیچشی طراحی شده عملکرد حرارتی موثرتری نسبت به مبدل­های پوسته و لوله معمولی دارد، به طوری که سطح انتقال حرارت کم­تری در مقدار مشخص بار حرارتی مدنظر حاصل خواهد شد.