مطالعه آزمایشگاهی تاثیر نانوذرات Al2O3و دما بر ضریب کلی انتقال حرارتی(U)در یک مبدل حرارتی

در این پژوهش تاثیر نانوذرات Al2O3 و دما بر ضریب کلی انتقال حرارت (U) در یک مبدل حرارتی در رژیم جریان آرام بصورت آزمایشگاهی بررسی شد. برای انجام آزمایش ها، سامانه خنک کننده اتومبیل شبیه سازی شد. بدین صورت که مبدل حرارتی جریان متقاطع متشکل از 34 لوله با سطح مقطع بیضوی (رادیاتور اتومبیل) استفاده شد.نانوذرات در سه کسر حجمی 0/15، 0/4 و 0/65 درصد به آب مقطر اضافه شد. برای پایدارسازی و جلوگیری از رسوب نانوذرات در آب و دستگاه آزمایش، از دستگاه امواج فراصوت (همزن آلتراسونیک) استفاده شد. دبی سیال از 0/2 تا 0/5 m3/hr توسط یک پمپ سانتریفیوژ افزایش می یابد تا باعث ایجاد رژیم جریان آرام شود، .(200مبدل حرارتی را توسط کنترل کننده PID به مقادیر 50، 65 و 80 درجه سانتی گراد که نزدیک به دمای عملیاتی در هنگام کارکرد رادیاتور اتومبیل است برساند. نتایج نشان می دهد که با افزایش سرعت هوا و نانوسیال، ضریب انتقال حرارت کلی افزایش پیدا می کند، اما با افزایش دمای نانوسیال ورودی، ضریب انتقال حرارت کلی کاهش پیدا میکند. ضمنا استفاده از نانوسیال با غلظت 0/65 درصد حجمی ضریب انتقال حرارت کلی را تا 13 درصد و نرخ انتقال حرارت را تا 11/5 درصد نسبت به آب خالص افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات Al2O3 ، ضریب کلی انتقال حرارت ، مبدل حرارتی ، جریان آرام