شبیه سازی عددی انتقال حرارت نانوسیال آلومینا در مبدل حرارتی لوله ای مجهز به میله گردابه ای

یکی از روش های معمول برای بهبود انتقال حرارت در مبدل های حرارتی استفاده از موانع تولید کننده گرداب می باشد که میزان انتقال حرارت را در حد قابل توجهی تغییر می دهد. در این مطالعه ، میزان تغییرات انتقال حرارت در زاویه های مختلف میله گرداب و رینولدزهای متفاوت بررسی شده و مقادیر بهینه ی آن ها جهت بدست آوردن بیشترین میزان افزایش انتقال حرارت بدست خواهد آمد. بدین منظور زاویه های میله گرداب در 4 جهت 30 ، 45 ، 60 و 75 درجه و در رینولدزهای 300 ، 900 ، 1800 مورد بررسی قرار گرفته و نیز برای بررسی تاثیر نانوذرات در میزان افزایش انتقال حرارت آب ، نانو ذره آلومینا با 3 درصد حجمی به سیال آب اضافه گردیده و نتایج آن با حالت بدون نانوذره مقایسه گردیده است. میله گرداب درون لوله در 3 ردیف با زاویه 120 درجه از هم قرار دارند ، که هر ردیف دارای 11 میله گردابه می باشد. هدف از انجام این پروسه بررسی میزان افزایش انتقال حرارت سیال می باشد. دمای افزایش یافته درون این لوله حاصل ایجاد جریان چرخشی و گردابه ای در اثر برخورد سیال به میله های گرداب می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که هر چه عدد رینولدز بالاتر باشد ، میزان افزایش انتقال حرارت بالاتر است و همچنین وجود نانو ذره آلومینا باعث افزایش انتقال حرارت سیال می گردد. در انتها مشاهده گردید که بیشترین میزان انتقال حرارت مربوط به زاویه 30 درجه میله گرداب و رینولدز 1800 می باشد.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی ، انتقال حرارت ، میله گرداب ، نانوسیال آلومینا ، روش عددی