بررسی و مقایسه اثر نانو سیالات مختلف بر عملکرد گرمایی لوله حرارتی

نوع مقاله: طرح پژوهشی

نویسندگان

1 رئیس پژوهشکده و دانشکده مهندسی خودرو

2 دانشگاه علم و صنعت ایران

3 دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران

چکیده

لوله حرارتی از وسایل موثر در انتقال حرارت می¬باشد که از راههای بهبود عملکرد آن، استفاده از نانوسیالات که از پراکنده¬سازی ذرات با ابعاد نانو در سیال پایه به دست می¬آید، به عنوان سیال عامل می¬باشد. در تحقیق حاضر، به مدلسازی عددی عملکرد گرمایی لوله حرارتی استوانه¬ای هنگام استفاده از نانوسیالات مختلف پرداخته شده است. سه نوع نانوسیال استفاده شده، حاوی ذرات اکسید آلومینیوم، اکسید مس و نقره می¬باشند که از آب به عنوان سیال پایه استفاده می¬کنند. اثر تغییر نوع نانوذرات، کسر حجمی و سایز نانوذرات مورد استفاده بر عملکرد گرمایی و توزیع فشار و سرعت در لوله حرارتی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از نانوسیالات مختلف با یکدیگر، و با نتایج حاصل هنگام استفاده از آب خالص مقایسه شده است. نانوذرات مورد استفاده در سیال پایه باعث بهبود عملکرد گرمایی لوله حرارتی در مقایسه با آب خالص، با کاهش 27/12، 32/12 و 26/13 درصدی مقاومت حرارتی و گرادیان دما در طول لوله حرارتی، برای کسر حجمی 3% و به ترتیب برای نانوذرات اکسیدآلومینیوم، اکسیدمس و نقره با قطر 20 نانومتر، خواهند شد. مشاهده شده است که ذرات با سایز کوچکتر اثر بیشتری بر اختلاف دما در امتداد لوله حرارتی دارند. همچنین مقادیر بهینه کسر حجمی و سایز ذرات جهت افزایش عملکرد لوله حرارتی مشاهده شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات