بررسی عددی افزایش انتقال حرارت و افت فشار نانو سیال آب- دی اکسید تیتانیوم در لوله با استفاده از آشوبگرهای دندانه ای

در این مقاله، رفتار گرمایی و هیدرودینامیکی یک نانو سیال ( آب و دی اکسید تیتانیوم) در یک لوله مستقیم افقی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. جریان نانو سیال به صورت توربولانت در نظر گرفته شده است. از مدل دو فازی مخلوط و روش حجم محدود برای این مطالعه استفاده شده است. اغتشاشگرها کاملا درون لوله با سه نسبت مختلف قرار گرفته اند. با توجه به اثر دوگانه آشوبگرها بر رفتار ترموهیدرولیکی سیستم، از مفهوم ضریب بهبود حرارتی که در بر دارنده همزمان اثر ضریب انتقال حرارت و ضریب اصطکاک است، استفاده شده است. برای مدل سازی عددی از نرم افزار تجاری انسیس فلوینت 18.2 با مدل اغتشاشی RNG استفاده شده است. اثرات افزوده شدن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم با درصدهای حجمی مختلف به سیال پایه بر روی رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی جریان ر رژیم جریان آشفته مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزودن نانو ذرات موجب افزایش ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت و بهبود انتقال حرارت می شود که میزان افزایش ضریب انتقال حرارت برای نانو سیال با کسر حجمی بالای نانو ذرات بیشتر است و همچنین نتایج نشان می دهند که افزایش تعداد دندانه ها میزان عدد ناسلت را افزایش و مقدار افت فشار را کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، افت فشار ، عد ناسلت ، نانو سیال آب- دی اکسید تیتانیوم ، آشوبگرهای دندانه ای