بررسی تغییرات هیدرودینامیکی-حرارتی یک نانوسیال در یک لوله مجهز به نوار پیچشی

انرژی حرارتی یکی از موارد مهم در اکثر صنایع است؛ زیرا تبدیل انرژی سوخت های فسیلی به انرژی حرارتی، تقریبا در تمام صنایع مرسوم رخ می دهد. ازاین رو و با توجه به کمبود منابع فسیلی و آلودگی روزافزون محیط زیست انسان، توجه به استفاده صحیح از انرژی حرارتی باید مورد توجه محققان قرار گیرد. در سال های اخیر، توجه به استفاده از فناوری های جدید در افزایش بازده سیستم های حرارتی از جمله مبدل های حرارتی، گسترش یافته است. از جمله این فناوری ها که مورد توجه مقاله حاضر است، استفاده همزمان از نانوسیالات و نیز نوارهای پیچشی جای گرفته درون لوله مبدل حرارتی است. در مطالعه عددی حاضر برای اولین بار از یک شبیه سازی عددی دوفازی اویلری-لاگرانژی در این هندسه، به منظور رفع کاستی های مطالعات تک فاز پیشین استفاده شده است. اثرات متغیرهای مستقلی چون کسر حجمی نانوذرات و عدد رینولدز و متغیرهای ساختاری نوار پیچشی همچون لقی و نسبت پیچش بر انتقال حرارت و ضریب اصطکاک بررسی شده اند. نتایج نشان داد جز رینولدز، سایر متغیرها اثرات کیفی یکسانی بر انتقال حرارت و ضریب اصطکاک دارند.

کلیدواژه ها:

Tube with Twisted Tape ، Nanofluid ، Turbulent Flow ، Forced Convection Heat Transfer ، Mechanical Erosion. ، لوله با نوار پیچشی ، نانوسیال ، جریان آشفته ، انتقال حرارت جابه جایی اجباری ، خوردگی مکانیکی.