بررسی اثر کسر حجمی نانو سیال بر انتقال حرارت جابجایی ترکیبی درون لوله افقی خمیده

با توجه به کاربرد فراوان لوله های خمیده و صنعت، افزایش انتقال حرارت در این مورد یکی از موضوعات مهم مورد بررسی می باشد. از طرفی کار با ابعاد کوچک موجب می شود که سیال نانو برای این هدف ، ابزار مناسبی باشد. سیالی که از افزودن ذرات جامد فلزی در اندازه های نانو به سیال پایه حاصل می شود و به دلیل بالا بودن قابلیت هدایت حرارتی ذرات افزوده شده، قابلیت هدایت حرارتی بیشتری نسبت به سیال خالص دارد. در این مقاله که با استفاده از روش های عددی و به صورت دو فازی ( مبدل محصولات) انجام می شود، پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی جریان توربولانس سیال نانو درون لوله خمیده افقی مورد بررسی قرار می گیرد. مدل ارائه شده یک معادله پیوستگی، یک معادله ممنتم با یک معادله انرژی برای مخلوط یک معادله کسر حجمی را برای فاز دوم ( ذرات کعلق) در نظر می گیرد و همچنین درصورتی که فازها با سرعت های متفاوتی حرکت کنند یک بیان ریاضی را برای سرعت نسبی ارائه می دهد. معادلات به کار رفته در این کار بیضوی بوده و با استفاده از روش حجم محدود گسسته می شود. در این بررسی تمام خواص فیزیکی به غیر از تغییرات چگالی سیال نانو که با استفاده از فزض بوسسنسک تقریب زده می شود ثابت در نظر گرفته شده اند بنابراین نیروی شناوری درون لوله، بر جریان سیال نانو تأثیرگذار است. سیدحمید با استفاده از نرم افزار فلوئنت گومبیت ساخته شد نتایج نشان داد که با افزایش میزان غلظت نانو ذرات می توان افزایش انتقال حرارت را کاهش داد همچنین افزایش عدد رینولدز سبب افزایش برخورد با نظرات یکدیگر شده و توزیع یکنواخت دما را سبب می گردد.

کلیدواژه ها:

نانو سیال آب ، اکسید آلومینیوم ، انتقال حرارت نانو سیالات