شبیه سازی و بررسی تاثیر نانوذره اکسید آلومینیوم بر افزایش انتقال حرارت در گرمکن های ایستگاه CGS گاز شهری با رویکرد دوفازی

ایستگاه های تقلیل فشار گاز شهری (CGS) وظیفه کاهش فشار گاز متان ورودی به شبکه توزیع را بر عهده دارند تا فشار آن به محدوده های ایمن و قابل استفاده در مصارف خانگی و صنعتی برسد. کاهش فشار گاز همراه با کاهش دما است که می تواند منجر به مشکلاتی نظیر میعان و یخزدگی در خطوط لوله شود. در این مطالعه، برای بهینه سازی انتقال حرارت و افزایش دمای گاز خروجی از کویل ها، نانوذرات اکسید آلومینیوم با کسر حجمی نانوذرات ۲، ۴ و ۶ درصد به آب درون مخزن حمام آب غیر مستقیم اضافه شده اند و تاثیرات آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه براین، طول کویل های ۲۹، ۳۳ و ۴۶ متر و همچنین قطر کویل های حاوی جریان گاز ۲ اینچ، ۳ اینچ و ۴ اینچ مورد بررسی عددی قرار گرفته اند و تاثیر آن بر جریان گاز و دمای آن بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان دادند که افزودن نانوذرات اکسید آلومینیوم به آب خالص درون مخزن حمام آب غیر مستقیم باعث بهبود انتقال حرارت شده است. برای مثال عدد ناسلت کویل با طول ۲۹ متر و قطر ۲ اینچ برای آب خالص درون مخزن حمام آب غیر مستقیم ۹۲۵/۳۰۷۸ بوده است که با افزودن کسر حجمی نانوذرات اکسید آلومینیوم ۶ درصد، عدد ناسلت برای این کویل به ۵۰۱/۵۱۲۸ افزایش یافت. همچنین افزایش طول کویل ها نیز به دلیل فراهم شدن سطح تماس بیشتر موجب افزایش انتقال حرارت شده است.

کلیدواژه ها:

جابجایی آزاد ، نانو سیال ، ایستگاه تقلیل فشار