اثر نانو سیال در بهبود انتقال حرارت

حضور نانوذرات اکسید مس ضریب انتقال حرارت جابجایی را افزایش می دهند. نانوذرات در نزدیک دیواره و حرکات تصادفی آنها، ضخامت لایه مرزی حرارتی را کاهش میدهد و انتقال حرارت بین سیال و دیواره، افزایش می یابد. با افزایش غلظت نانوذرات، برهم کنش و برخورد بین نانوذرات بیشتر شده و اختلاف دمای بین دیواره و سیال، کاهش بیشتری می یابد و بهبود بیشتری در ضریب انتقال حرارت مشاهده می شود. نوع نانوذره نیز در میزان انتقال حرارت موثر است. همان طور که می دانیم با کاهش اندازه نانوذره، ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش می یابد. نوع نانوذره یکی از عواملی است که در میزان انتقال حرارت نقش دارد. با افزایش دبی، پراکندگی و حرکات بی نظم نانوذرات افزایش یافته و اختلاط را بیشتر می کند لذا پروفایل دما تغییر می کند و به سمت پروفیلی مسطح میل می نماید و افزایش انتقال حرارت را سبب می شود. دما اثری معکوس بر روی ضریب انتقال حرارت جابجایی دارد و با افزایش دما، میزان بهبود ضریب انتقال حرارت جابجایی، کاهش می یابد. در جریان اجباری درون کانالها (مجراهای محدود)، ذرات تمایل دارند در محور حرکت کنند. با افزایش دما، حضور ذرات در فاز سیال نزدیک دیواره کاهش می یابد و باعث کم شدن ضریب هدایت حرارتی لایه نزدیک دیواره می شود. لذا انتقال حرارت بین سیال و دیواره کم می شود. نتیجه می گیریم که استفاده از نانوسیالات در مبدل های حرارتی میزان تبادل حرارت را نسبت به سیالات پایه افزایش می دهند و منجر به کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه ها خواهند شد و لذا اهمیت کاربرد نانوسیالات را در صنعت دو چندان میکند و می تواند آینده بسیار امیدوار کننده ای را در صرفه جویی انرژی به همراه داشته باشد.

کلیدواژه ها:

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