اثر نانو سیال در بهبود انتقال حرارت

افزایش نسبی ضریب هدایت نانوسیال به صورت نسبت ضریب هدایت حرارتی نانوسیال به ضریب هدایت حرارتی سیال پایه تعریف می شود و این ضریب به جنس، اندازه، شکل ذره، غلظت حجمی و دمای عملیاتی بستگی دارد. کاهش اندازه ذره منجر به افزایش بیشتری در ضریب هدایت حرارتی نانوسیال خواهد شد. با کاهش اندازه ذره نسبت سطح به حجم ذرات، بیشتر شده و منجر به توزیع یکنواخت ذرات درون سیال خواهد شد و لذا افزایش بیشتری را در پی خواهد داشت. ذراتی که استفاده می شوند معمولا به شکل کروی و استوانه ای هستند. افزایش ضریب هدایت حرارتی با افزایش کسر حجمی ذرات بیشتر شد. ذرات اکسید فلزی با غلظت های حجمی کمتر از ۴-۵ درصد، افزایشی تا حدود ۳۰ درصد و ذرات فلزی با غلظت کمتر از ۱/۵ درصد، افزایشی تا حدود ۴۰ درصد را به همراه خواهند داشت. حساسیت ضریب هدایت حرارتی نانوسیال نسبت به دما در مقایسه با سیال پایه بیشتر خواهد بود و این وابستگی شدید به دما، ناشی از حرکات تصادفی نانوذرات می باشد. در این مقاله انتقال حرارت جابجایی نانو سیال، آب و اکسید مس داخل لوله بررسی شده است. سیستم همزن اولتراسونیک به منظور پراکنده سازی مناسب ذرات داخل مایع به کار رفته است. ذرات CuO مورد استفاده دارای قطر متوسط ۵۰ نانومتر داخل آب و با درصد حجمی ۱، ۲ و ۴ درصد مورد بررسی قرار گرفت. افزایش کسر حجمی وکاهش قطر نانوذرات موجب بهبود انتقال حرارت می شود که این بهبود درجریان آشفته چشمگیرتر است

کلیدواژه ها:

بهبود انتقال حرارت ، جریان آشفته ، جریان آرام ، ضریب انتقال حرارت جابجایی ، نانو سیال