مطالعه عددى انتقال حرارت و افت فشار در جریان اجبارى نانوسیال داخل لوله دندانه دار

انتقال حرارت و افت فشار در جریان نانوسیال آب- اکسید آلومینیم در لولهاى با دندانه هاى داخلی به صورت عددى مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر جریان آرام سیال تراکم ناپذیر به همراه روابط مربوط به تغییرات خواص نانوسیال به کمک روش حجم محدود با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شدهاند. اثر پارامترهاى مختلف جریان و همچنین تاثیر فاصله بین دندانه هاى لوله و کسرحجمی نانوذرات بر انتقال حرارت در این لوله ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که با افزایش میزان نانوذرات در سیال پایه، توسعه یافتگی حرارتی سریعتر اتفاق افتاده و درنتیجه انتقال حرارت افزایش مییابد. مشاهده شد که افزایش 5 درصدى کسرحجمی نانوذرات، منجر به افزایش عدد نوسلت موضعی نانوسیال بیش از 20 درصد و افزایش نوسلت متوسط در حدود 10 درصد شده است. در همین حالت، ضریب اصطکاک روى دیوار لوله نیز در حدود 5/1 برابر شده است. نتایج همچنین نشان میدهد که با افزایش پنج برابرى فاصله بین دندانه هاى داخلی لوله، نوسلت متوسط در عدد رینولدز 100 بیش از دوبرابر شده است.

کلیدواژه ها:

لوله دندانه دار ، جریان نانوسیال ، جابجایی اجبارى ، انتقال حرارت ، حل عددى