بررسی عددی انتقال حرارت و مشخصات جریان نانو سیال اکسید آلومینیوم

در این پژوهش، ضریب انتقال حرارت جابجایی و همچنین پروفیل سرعت سیال در مسیر خمیده و با تزریق نانو سیال توسط نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. تزریق سیال باعث به وجود آمدن آشفتگی و بر هم خوردن لایه های مرزی و توسعه آن میشود. گردابه هایی که توسط تزریق به وجود می آیند بر روی ضریب انتقال حرارت اثر می گذارند و اثر آن با اضافه کردن نانوذرات با غلظت متفاوت افزایش میابد . همچنین با دقت در پروفیل سرعت مشخص می گردد که جریان در لوله افقی شتاب گرفته ولی بعد از رسیدن به زانویی و جدایش سیال از مرز، یک ناحیه چرخشی قوی (ورتکس یا گردابه) در نزدیکی خم ایجاد میشود. این ناحیه تقریبا ساکن بوده و جریان مجبور است از پیرامون آن عبور کند. بعد از تزریق شدت انرژی توربولانسی افزایش مییابد و قطعا این موضوع به افزایش انتقال حرارت کمک شایانی خواهد کرد. ماکزیمم انرژی جنبشی در ناحیه بعد از تزریق چهارم مشاهده شده است. در نتیجه احتمال خوردگی در این ناحیه نسبت به سایر مکانهای لوله محتملتر خواهد بود لذا باید در حین اجرا تدابیر خاصی در این ناحیه برای کاهش خورگی اتخاذ کرد. تزریق سیال به خط اصلی باعث افزایش مقطعی در ضریب انتقال حرارت خواهد شد. همچنین با افزایش عدد رینولدز تلاطم در جریان بیشتر خواهد شد و ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه ها:

اکسید آلومینیوم ، تزریق ، خم ، حل عددی ، انتقال حرارت