بررسی عددی جریان آشفته نانوسیال آب- نانولوله کربنی چند جداره در لوله با خم ۱۸۰ درجه و انتخاب مدل توربولانسی بهینه

چکیده مقاله

یکی از مسائلی که امروزه در طراحی مبدلهای حرارتی بسیار مورد توجه است، افزایش میزان انتقال حرارت با کمترین میزان حجم مبدل حرارتی است. سیالات معمولی مانند آب، اتیلن گلیکول و موارد مشابه برای انتقال حرارت، ضریب هدایت حرارتی پایینی در مقایسه با فلزات و حتی اکسیدهای فلزی دارند. به همین دلیل در چند دهه اخیر استفاده از نانوسیالها، که کلوئیدی از یک سیال پایه در (MWCNT) مانند آب یا روغن و نانوذرات فلزی، سرامیکی یا پلیمری هستند، بیشتر مورد توجه بوده است. در این مطالعه انتقال حرارت جابهجایی اجباری نانوسیال آب- نانولوله چند جداره کربنی جریان آشفته داخل لوله با خم 180 درجه با شرط مرزی دما ثابت دیواره به صورت عددی شبیهسازی شده است. تاثیر تغییرکمیتهایی مانند عدد رینولدز و کسر حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جابهجایی بررسی شده است. نتایج عددی نشان دادند که با افزایش عدد رینولدز از 4000 تا 6000 ، ضریب انتقال حرارت جابهجایی 24 درصد افزایش مییابد. همچنین با افزایش کسر حجمی نانوذرات تا 0.01 ضریب انتقال حرارت جابهجایی 21 درصد نسبت به سیال پایه زیاد میشود.