بررسی عددی انتقال گرما و اصطکاک جریان نانوسیال دریک لوله جاذب فولادی متخلخل

امروزه، بهبود مصرف انرژی و عملکرد حرارتی سیستم ها مورد توجه محققین است. استفاده از نانوسیال در محیط متخلخل، روشی رایج برای افزایش نرخ انتقال گرما است. در این پژوهش، انتقال گرما و جریان درون یک لوله حاوی محیط متخلخل با نانوسیال بررسی عددی شده است. مدل سازی دو بعدی با فرض جریان آرام، دمای ثابت و نانوسیال آب-نقره، با هدف بهبود انتقال گرما انجام شده است. هدف اصلی، دستیابی همزمان به کمترین ضریب اصطکاک و بیشترین نرخ انتقال گرما است.. با شرایط نانوسیال در کسر حجمی۰.۰۵ با ضریب تخلخل، ۰.۰۸ < 𝜀 < ۰.۹۸و عدد دارسی متغییر،۱۰−۸ < 𝐷𝑎 < ۱۰−۲،  ۰.۱۹ =CF وK = ۶.۰۹ برای یک لوله از جنس فولاد بررسی انجام شده است. این بررسی نشان داد که کاهش عدد دارسی منجر به افزایش عدد ناسلت (تقریبا ۹۴ درصد در طول لوله) و ضریب اصطکاک می شود. افزایش انتقال گرما ناشی از افزایش اندرکنش بین نانوسیال و ماده متخلخل است. اعداد دارسی بزرگتر، بازیافت انرژی کمتری در مقایسه با هدررفت انرژی دارند. کاهش دما نیز می تواند دلیل دیگری برای افزایش عدد ناسلت باشد. افزایش سرعت، فشار و عدد رینولدز در طول لوله نیز عامل افزایش ضریب اصطکاک است.

کلیدواژه ها:

لوله جاذب فولادی ، نانوسیال ، محیط متخلخل ، ضریب اصطکاک ، عدد ناسلت