تحلیل عددی جریان نانوسیال و انتقال حرارت در یک لوله حرارتی حلقوی

لوله های حرارتی حلقوی ابزاری کاربردی در انتقال حرارت به شمار می روند که بر اساس اصل تبخیر و میعان سیال عامل قادر به انتقال مقادیر زیادی از حرارت هستند. استفاده از نانوسیال در لوله حرارتی حلقوی یک روش جدیدی برای بهبود عملکرد آن می باشد. در این پژوهش یک مدل عددی برای شبیه سازی انتقال حرارت و جرم درون لوله حرارتی حلقوی با سیال عامل نانوسیال ارائه شده است. معادلات حاکم با در نظر گرفتن جریان دوفازی و روش حجم سیال توسط نرم افزار انسیس حل شده اند. نتایج حاصل از حل عددی با داده های تجربی موجود برای سیال آب خالص مقایسه و اعتبارسنجی شد و مطابقت خوبی بین آن ها مشاهده گردید. سپس تاثیر غلظت نانوسیال گرافن-آب بر عملکرد این نوع لوله حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حل عددی نشان می دهد که استفاده از نانوسیال ۱% به جای آب خالص، باعث کاهش دمای متوسط اواپراتور به میزان ۰۴/۱ کلوین می شود. همچنین این نانوسیال ۱% در مقایسه با سیال عامل آب خالص، مقاومت حرارتی کلی را ۳% کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

لوله حرارتی حلقوی ، تبخیر و میعان ، شبیه سازی عددی ، روش حجم سیال ، نانوسیال