شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم در مبدل حرارتی پوسته و لوله با روش دو فاز

در این مقاله عملکرد یک مبدل حرارتی از نوع پوسته و لوله به صورت عددی شبیه سازی شده و تاثیر استفاده از نانوسیال در آن بررسی شده است. شبیه سازی جریان نانوسیال با روش دو فاز و با مدل مخلوط انجام شده است. نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از روش های تئوری و همچنین نتایج نرم افزار تجاری اسپن مقایسه شده و دقت نتایج بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است در حالتی که در لوله نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم با کسر حجمی 2 درصد و در پوسته آب جریان دارد، نسبت به جریان آب در هر دو مسیر، گرمای مبادله شده 31 درصد و افت فشار سمت لوله 10 درصد افزایش مییابد. همچنین در حالتیکه در لوله آب و در پوسته نانوسیال جریان دارد، نسبت به جریان آب در هر دو مسیر، مقدار گرمای مبادله شده 9 درصد و افت فشار سمت پوسته 1,5 درصد افزایش مییابد. به این ترتیب استفاده از نانوسیال تاثیر زیادی بر بهبود عملکرد حرارتی مبدلهای پوسته و لوله دارد، در حالی که بر عملکرد هیدرولیکی آن تاثیر منفی میگذارد. همچنین استفاده از نانوسیال در سمت لوله تاثیر بیشتری بر افزایش انتقال حرارت خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی پوسته و لوله ، نانوسیال ، عملکرد حرارتی و هیدرولیکی ، مدلسازی دو فاز نانوسیال.