شبیه سازی عددی مبدل حرارتی لوله و پوسته به همراه نوارهای تابیده و لوله های موجی شکل حاوی نانوسیال هیبریدی

شبیه سازی های عددی حالت پایدار در سمت پوسته یک مبدل حرارتی لوله و پوسته همراه با نوارهای تابیده و لوله های موجی شکل حاوی نانوسیال آلومینا-مس-آب در کسرهای حجمی مختلف انجام شدهاست. عملکرد هیدرولیکی-حرارتی مبدل حرارتی در دامنه های مختلف و طول موج های مختلف سینوسی لوله های موج دار و همچنین کسرهای حجمی مختلف نانوسیال هیبریدی مورد مطالعه قرار گرفتهاست. شبیه سازی جریان آشفته با استفاده از مدل کی-اپسیلون تحقق پذیر در نرم افزار انسیس فلوئنت صورت گرفته است. مشاهده شد افزایش دامنه موج ها تا مقدار مشخصی می تواند باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابه جایی شود اما افزایش بیشتر آن نتیجه ای معکوس به دنبال دارد. کاهش طول موج (افزایش تعداد موج ها) منجر به افزایش عدد ناسلت و افت فشار می شود. افزایش کسر حجمی نانوسیال هیبریدی سبب افزایش ضریب انتقال حرارت جابه جایی و افت فشار داخل مبدل حرارتی می شود. افزایش عدد رینولدز نیز اثر مشابهی بر روی متغیرهای مذکور دارد. با این حال عدد رینولدز در بازه ی مورد مطالعه تاثیر بیشتری بر افزایش افت فشار نسبت به افزایش ضریب انتقال حرارت جابه جایی داشت، لذا با تغریف متغیر ضریب عملکرد حرارتی، مشخص شد به کارگیری مبدل حرارتی در اعداد رینولدز پایین کارآمدتر خواهد بود.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی لوله و پوسته ، نانوسیال هیبریدی ، دیواره موجی سینویسی ، بهبود انتقال حرارت