محمدامین برهانی - دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
امیرسعید شیرانی - استاد، مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
منصور طالبی - دانشیار، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته ای، تهران، ایران
جواد مختاری - استادیار، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته ای، تهران، ایران

یکی از روش های بهبود عملکرد انتقال حرارت جابه جایی، افزایش ضریب انتقال حرارت سیال عامل است. یکی از راهکارهای افزایش ضریب انتقال حرارت سیال، اضافه کردن نانوذرات فلزی یا غیرفلزی به سیال پایه است که به آن نانوسیال می گویند. پژوهش در زمینه ی نانوسیال ها در دو دهه اخیر رشد فراوانی کرده است. در مطالعه حاضر، اثر ترکیب همگن نانوذرات Al۲O۳ و TiO۲ با آب دیونیزه شده، بررسی می شود. عملکرد ترموهیدرولیکی نانوسیال داخل کانال عمودی به روش های تجربی و عددی برای حالت آشفته و جریان آرام تحلیل می شود. مدل اغتشاشی استفاده شده در شبیه سازی عددی، مدل k-ε است. میله گرم کن داخل محفظه آزمایش، شار حرارتی کسینوسی یک کیلوواتی تولید می کند. نتایج نشان می دهد که افزایش غلظت نانوذرات، حداکثر دمای میله را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. استفاده از نانوسیال همگن ۱٪ میزان دمای بیشینه را نسبت به آب خالص به میزان ۲۰٪ در رینولدز ۹۵۰ و ۹.۵٪ در رینولدز ۴۲۰۰ کاهش می دهد. همچنین ضریب انتقال حرارت با افزودن نانوذرات افزایش می یابد. نتایج به دست آمده از مدل اغتشاشی k-ε و روش تجربی، تفاوت ۱۰٪ تا ۱۳٪ را نشان می دهد. پژوهش انجام شده نشان می دهد، نانوسیال ترکیبی با عملکرد حرارتی مناسب، می تواند یکی از سیالات عامل در سیکل های حرارتی آینده باشد.

نانوسیال ترکیبی, مدارآزمون, انتقال حرارت, روش تجربی, روش عددی