Heat Transfer Analysis of Nanofluid Flow on Elliptical Tube Bundle with Different Attack Angles

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 120

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JHMTR-10-1_005

تاریخ نمایه سازی: 24 شهریور 1403

چکیده مقاله:

Flow of aluminum oxide/water nanofluid is numerically investigated in a heat exchanger at different densities of solid nanoparticles and Reynolds numbers. The behavior of heat transfer in laminar flow of single-phase nanofluid are explored at various volume fractions of oxide aluminum (۰%, ۲%, ۴%, ۶%) and Reynolds numbers (۵, ۱۵, ۲۵, and ۴۰) using a finite volume method. The main purpose is to study the flow behavior of nanofluid and its heat transfer in a shell and tube heat exchanger with tube banks of the elliptical cross-section with different angles of attack. The results of this study indicate that an increase in the velocity of flow enhances the heat transfer coefficient, resulting in a more uniform temperature distribution. In addition, increase of angle of attack leads to a higher velocity of the fluid flow between the tubes. At higher Reynolds numbers, more remarkable entropy reduction is observed with increasing nanoparticle volume fraction. Depending on its volume fraction, addition of solid nanoparticles at a constant Reynolds number amplifies the flow velocity components and reduces the temperature gradient. The Nusselt number can increase up to ۱۷% in Reynolds number of ۵ for all tube banks depending on the volume fraction and angle of attack, which is up to ۲۳% for Re = ۴۰. Therefore, the amount of shell-side friction coefficient increases by ۲۵ to ۳۵% for Re = ۵ to ۴۰. For all designs, the increase in the friction coefficient due to angle of attack is less important than the variations of nanofluid volume fractions.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Amin Hosseini

Department of Mechanical Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran

Seyed Abbas Sadatsakkak

Department of Mechanical Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran

Ali Rajabpour

Department of Mechanical Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Bahiraei, M., Rahmani, R., Yaghoobi, A., Khodabandeh, E., Mashayekhi, R., ...
  • Khanmohammadi, S., Rahimi, Z., Khanmohammadi, S., & Afrand, M., ۲۰۱۹. ...
  • Tang, S. Z., Wang, F. L., He, Y. L., Yu, ...
  • Zhao, L., Wang, B., Wang, R., and Yang, Z, ۲۰۱۹. ...
  • Deepakkumar, R., and Jayavel, S., ۲۰۱۷, Air side performance of ...
  • Saffarian, M.R., Fazelpour, F. & Sham, M., ۲۰۱۹. Numerical study ...
  • Mangrulkar, C.K., Dhoble, A.S., Deshmukh, A.R., ۲۰۱۶. Mandavgane, S.A., Numerical ...
  • Wu, C. C., Chen, C. K., Yang, Y. T., and ...
  • Etaig, S., Gamal., H., ۲۰۱۸. Numerical Investigation on the Laminar ...
  • Lu, G., and Zhai, X., ۲۰۱۸. Analysis on heat transfer ...
  • Akbari, O.A., Goodarzi, M., Safaei, M. R., zarringhalam, M., Ahmadi ...
  • Mousavi, S.M., Akbari, O.A., Sheikhzadeh, Gh., Marzban, A., Toghraie, D., ...
  • Liu, H. L., Fan, C. C., He, Y. L., and ...
  • Mangrulkar, C. K., Dhoble, A. S., Chakrabarty, S. G., and ...
  • Abbasian Arani, A. A., Uosofvand, H., ۲۰۲۱. Double-pass shell-and-tube heat ...
  • Pourfattah, F., Motamedian, M., Sheikhzadeh, G. A., Toghraie, D., and ...
  • Jaferian, V., Toghraie, D., Pourfattah, F., Akbari, O. A., Talebizadehsardari, ...
  • Yousefzadeh, S., Esmaeili, S., Eivazkhani, B., Akbari, O. A., Montazerifar, ...
  • Fakour, M., Vahabzadeh, A., Ganji, D. D., ۲۰۱۵. Study of ...
  • Pak, B.C., and Cho, Y, I., ۱۹۹۸. Hydrodynamic and heat ...
  • Brinkman, H. C., ۱۹۵۲. The viscosity of concentrated suspensions and ...
  • Xuan, Y., Roetzel, W., ۲۰۰۰. Conceptions for heat transfer correlation ...
  • Patel, H. E., Sundararajan, T., Pradeep, T., Dasgupta, A., Dasgupta, ...
  • Vanaki, S. M., Ganesan, P., Mohammed, H.A., ۲۰۱۶. Numerical study ...
  • Nimmagadda, R., Venkatasubbaiah, K., ۲۰۱۵. Conjugate heat transfer analysis of ...
  • Pourfattah, F., Akbari, O. A., Jafrian, V., Toghraie, D., & ...
  • Zhang, H., Nie, X., Bokov, D. O., Toghraie, D., Akbari, ...
  • Zhou, X. R., Wang, Y., Zheng, K and Huang, H., ...
  • Tavakoli, M. R., Akbari, O. A., Mohammadian, A., Khodabandeh, E., ...
  • Ebrahimi, D., Yousefzadeh, Sh., Akbari, O. A., ۲۰۲۱. Montazerifar, F., ...
  • Sarlak, R., Abed, A. M., Akbari, O. A., Marzban, A., ...
  • Mir, S., Abed, A. M., Akbari, O. A., Mohammadian, A., ...
  • Akcay, S., Akdag, U., ۲۰۲۲. Numerical analysis of thermal and ...
  • Toolthaisong, S,. Kasayapanand, N., ۲۰۱۳. Effect of attack angles on ...
  • Salehi Afshar, K., Mirabdolah Lavasani, A., Abolfathi, S., Mobedi, P., ...
  • نمایش کامل مراجع