بررسی تجربی و دینامیک سیالات محاسباتی رفتار حباب در فرآیند جوشش نانوسیالات

هدف این مقاله بررسی تجربی و مدلسازی دینامیک سیالات محاسباتی رفتار حباب آب خالص و نانوسیال آلومینا/آب درطی فرآیند جوشش است. بررسی رفتار حباب از آنجا اهمیت دارد که فرآیند جوشش هسته ای، موثرین مکانیسم جهت انتقالحرارت در بویلرهای پالایشگاهی است. در این تحقیق، شارهای حرارتی و همچنین غلظت های مختلف نانوذرات استفاده شد.غلظتهای مورد استفاده نانوذرات ۰/۰۴ و ۰/۰۸ درصد حجمی بود. نتایج عددی توافق مناسبی با داده های تجربی داشت. پارامترهای رفتار حباب در طول جوشش ارزیابی شد. این پارامترها شامل قطر و زمان رشد حباب بود. اثر ترشوندگی سطح (زاویهتماس مایع) و فوق اشباع سطح روی مشخصه های حباب منفرد آب خالص و نانوسیال بررسی شد. نتایج نشان داد که قطر و زمانرشد حباب نانوسیال نسبت به آب خالص به ترتیب ۴۰ و ۴۳ % افزایش یافته است. یعنی حباب مدت زمان بیشتری روی سطحاست. با افزایش زمان رشد حباب، فرکانس تولید حباب کاهش می یابد. همچنین کاهش زاویه تماس مایع در اثر رسوب نانوذراتروی سطح، سبب افزایش ترشوندگی و انرژی لازم برای هسته زایی حباب می شود.

کلیدواژه ها:

نانوسیالات ، جوشش هسته ای ، رفتار حباب و دینامیک سیالات محاسباتی