بررسی تاثیر استفاده از نانوسیال بر کارکرد هیدرودینامیکی و حرارتی یک مبدل حرارتی پره و لوله

هدف از این مطالعه بررسی عددی اثر نانوسیال در مبدل حرارتی پره و لوله در انتقال حرارت و افت فشار با نانو سیال آب-اکسید سیلیسیم در جریان آشفته به صورت تکفاز است. از روش حجم محدود، الگوریتم سیمپل و مدل آشفتگی RNG برای حل عددی استفاده شده است. در این مطالعه به بررسی اعداد رینولدز ۳۰۰۰ تا ۶۰۰۰ و کسر حجمی ۰ تا ۳ درصد پرداخته شده است. دیواره های جانبی در معرض دمای لوله ۳۳۰ کلوین می باشد. نتایج نشان می دهد با افزایش عدد ریتولدز از ۳۰۰۰ تا ۶۰۰۰ عدد ناسلت حدود ۱۸ درصد افزایش و ضریب اصظکاک حدود ۲۹/۱ درصد کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان می دهد با افزایش کسر حجمی از ۰ تا ۳ درصد نرخ انتقال حرارت حدود ۱۹ درصد و عدد ناسلت حدود ۱۳ درصد افزایش یافته است. همچنین، با افزایش کسر حجمی ضریب اصطکاک در حدود ۷۲/۱ درصد و کار پمپ در حدود ۱۷/۱۳ درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی پره-لوله ، جریان آشفته ، جابجایی اجباری ، مدل تک فازی ، نانوسیال