شبیه سازی عددی پدیده ی شار گرمای بحرانی نانوسیال آب/اکسید آلومینیوم در یک کانال عمودی

امروزه پدیده شار حرارتی بحرانی بعنوان یکی از چالشهای پیش رو در کاربردهای صنعتی بویژه در نیروگاههای تولید قدرت شناخته شده است . شار حرارتی بحرانی معادل بالاترین حد اعمالی شار در جوشش ا ستخری و بیانگر یک محدودیت در شرایط عملکرد ایمن بسیاری از سی ستمهای خنک کننده می با شد. بدلیل اصطلاحا خشک شدگی دیواره در رژیمهای جوشش شامل شار حرارتی بحرانی و عملکرد نامناسب فرایندهای انتقال حرارت گرادیان شدید دمایی در دیواره شکل می گیرد. لذا توجه به آ ستانه شار حرارتی بحرانی از موارد مورد توجه محققین در این زمینه می باشد. یکی از راه های ارتقای سطح شار گرمای بحرانی ، افزودن نانوذره به سیال پایه می با شد که در این پژوهش ، بکمک دینامیک سیالات محاسباتی تاثیر افزودن نانو ذره اکسید آلومینیوم در میدان جریان همراه با جوشش هسته ای و انحراف از آن که منجر به پدیده خشک شدگی می گردد مورد بررسی قرار گرفته است . جهت تحلیل میدان جریان از معادلات پیوستگی ، مومنتم ، انرژی برای هر فاز و از نحوه سهم بندی مدل شار حرارتی اعمالی به دیواره توسط موسسه ی تحقیقاتی رنسلر در کنار اصلاحات لازم برای شرایط جوشش بحرانی استفاده شده است . مشاهده گردید که با افزایش غلظت ذرات نانو، شکل گیری پدیده خشک شدگی به تاخیر افتاده و در محدوده خاصی از غلظت نانو، می توان آستانه سطح شار گرمای بحرانی را افزایش داد که در ادامه به این مساله پرداخته شده است .

کلیدواژه ها:

شار گرمای بحرانی ، نانوذره ، جوشش ، دینامیک سیالات محاسباتی ، جریان دوفازی