اثر بکارگیری لوله میکروفین‌دار داخلی بر انتقال حرارت نانوسیال در مبدل بازیافت حرارتی

چکیده مقاله

در این مقاله انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم داخل مبدل بازیافت حرارتی با لولههای میکروفین دار به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته و با لوله صاف مقایسه میشود. شبیهسازی انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال با استفاده از نرمافزار انجام میشود. برای اعتبارسنجی نتایج حاصل از نرم افزار، HTRI انتقال حرارت و افت فشار یک مبدل بازیاب حرارتی پوسته و لوله و مبدل حرارتی دولولهای میکروفیندار به صورت جداگانه با مراجع موجود مقایسه میشود. اعتبار سنجی نرم افزار نشان داد که دادههای نرم افزار قابل قبول هستند. سپس م شخصات هندسی و فرایندی مبدل بازیاب حرارتی از مراجع موجود استخراج میگردد. در شبیهسازی عددی اثر پارامترهای هندسی میکروفین شامل ضخامت، ارتفاع، زاویه مارپیچ و زاویه نوک آن بر راندمان مورد مطالعه قرار میگیرد. تاثیر استفاده از نانوسیال نسبت به سیال پایه و اثر کسر حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت و افت فشار نیز توسط شبیهسازی عددی مطالعه میشود. نتایج نشان میدهد که با میکروفین دار کردن لوله مقاومت حرارتی لوله کاهش مییابد. با استفاده از بهترین هندسه لوله میکروفیندار از نطر بالاترین راندمان، دبی گاز را می توان از 26/3 به 50 کیلوگرم بر ثانیه افزایش داد. در این دبی انتقال حرارت و افت فشار، توسط میکروفین دار کردن لوله بترتیب 21 و 27 درصد نسبت به لوله صاف افزایش مییابد. همچنین افزایش انتقال حرارت بوسیله نانوسیال در مقابل افزایش انتقال حرارت توسط لوله میکروفیندار ناچیز است.