اثر سطوح شیاردار بر انتقال حرارت جوشش استخری آب و نانوسیال اکسیدآهن/آب

بررسی فرایند جوشش به دلیل کاربردهای فراوان در صنعت از جمله مبدل های حرارتی و سیستمهای تهویه مطبوع یکی از زمینه های جذاب برای محققان است. یکی از عوامل مهم و موثر در انتقال حرارت جوشش استخری، هندسهی سطح گرمکن است. در مقاله ی حاضر، جوشش استخری آب دیونیزه و نانوسیال اکسیدآهن/آب در فشار اتمسفر بر روی سطوح مسی صاف و شیاردار به طور تجربی بررسی شده است. تاثیر شیارهای مستطیلی، دایرهای و مثلثی با گام یکسان بر روی انتقال حرارت جوشش، هدف اصلی مقالهی حاضر است. نتایج نشان داده که ضریب انتقال حرارت جوشش آب دیونیزه در سطح شیاردار دایرهای و مستطیلی به ترتیب ۹۲ و ۴۸.۹ درصد افزایش و در سطح شیاردار مثلثی ۳۳.۱ درصد کاهش نسبت به سطح صاف داشته است. همچنین ضریب انتقال حرارت جوشش نانوسیال اکسید آهن/آب در سطح شیاردار دایرهای ۴۰.۷ درصد افزایش و در سطح شیاردار مستطیلی و مثلثی به ترتیب ۲۱.۸ و ۸۸.۷ درصد کاهش نسبت به سطح صاف داشته است. وجود گوشه ها در هندسه ی مستطیلی و مثلثی باعث افزایش مقاومت حرارتی و کاهش ضریب انتقال حرارت نسبت به هندسه ی دایرهای میشود. همچنین مساحت شیار، مکانیزم ایجاد حباب ها و میزان تجمع نانوذرات بر روی سطوح مختلف بر انتقال حرارت جوشش موثر است. برای بررسی اثر عمق، عمق شیارها در هندسه های مختلف افزوده شد. با افزایش عمق، به دلیل بیشتر شدن سطح انتقال حرارت و چگالی مکانهای هسته زا، ضریب انتقال حرارت جوشش آب و نانوسیال به ترتیب حداکثر تا ۴۳.۵ و ۴۰.۶ افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

Pool boiling ، Nanofluid ، Grooved surface ، Heat transfer coefficient ، جوشش استخری ، نانوسیال ، سطح شیاردار ، ضریب انتقال حرارت