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 مبدل¬های 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 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 (MWCNT) در جریان آشفته داخل لوله با خم 180 درجه با شرط مرزی دما ثابت دیواره به صورت عددی شبیه سازی شده است. تاثیر تغییرکمیت¬هایی مانند عدد رینولدز و کسر حجمی نانو¬ذرات بر انتقال حرارت جابه¬جایی بررسی شده است. نتایج عددی نشان دادندکه با افزایش عدد رینولدز از 4000 تا 6000، ضریب انتقال حرارت جابه¬جایی 24 درصد افزایش می¬یابد. همچنین با افزایش کسر حجمی نانوذرات تا 0.01 ضریب انتقال حرارت جابه¬جایی 21 درصد نسبت به سیال پایه زیاد می¬شود.