تاثیر افزودن نانوذرات به جریان جوشش مادون سرد در کانال هایی با سطح مقطع متفاوت و با قطر هیدرولیکی یکسان

در این پژوهش، به مدل سازی جریان جوشش مادون سرد آب و نانوسیال با سیال پایه آب در کانال هایی با سطح مقطع متفاوت با قطر هیدرولیکی یکسان پرداخته شده است. در ابتدا جوشش مادون سرد سیال خالص در کانال ها با استفاده از دیدگاه اویلر - اویلر بررسی شد. نتایج حاصل از این قسمت با داده های آزمایشگاهی تطابق بسیار خوبی داشتند. در ادامه تاثیر نانوذرات بر جریان جوشش مادون سرد دراین کانال ها مورد مطالعه قرار گرفت. نانوذرات اکسید مس با قطر ۴۰ نانومتر در ورودی به این جریان تزریق شد. جوشش نانوسیال با درنظر گرفتن سه فاز مایع، بخار و نانوذرات جامد مدل سازی شد. برهم کنش فاز مایع و بخار با استفاده از دیدگاه اویلر- اویلر مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی حرکت نانوذرات در سیال پیوسته از دیدگاه اویلر – لاگرانژ استفاده شد. آب، بخار و نانوذرات به ترتیب سیال پیوسته، سیال پراکنده و جامد پراکنده در نظر گرفته شدند. بعد اعتبارسنجی مدل حاضر، جوشش نانوسیال در کانال های مختلف مدل سازی شد. تغییرات کسر حجمی و دما به عنوان دو پارامتر مهم در طول کانال ها به دست آمد. طبق نتایج به دست آمده مشخص شد، در غلظت های کم نانوذرات (Kg/s ۰.۰۰۱)کانالی با مقطع مستطیلی دارای بیش ترین تغییرات کسر حجمی بخار نسبت به جوشش سیال خالص و در غلظت های بیش تر (۰.۰۰۵ Kg/s)کانالی با مقطع مربعی شکل بیش ترین تغییرات را از آن خود کرده اند.

کلیدواژه ها:

numerical simulation ، Different channels ، Nanofluid subcooled boiling ، مدل سازی عددی ، کانال های مختلف ، جوشش مادون سرد نانوسیال