به‌كارگيري هم‌زمان نانو سيال و محيط متخلخل براي افزايش انتقال حرارت مبادله‌كن دولوله‌اي

كارشناسي ارشد

در اين پايان نامه، به شبيه سازي و بررسي عددي ويژگي‌هاي جريان و انتقال حرارت در يك مبدل دولوله‌اي جريان همسو كه سيال آن آب به همراه نانو سيال Al2O3 و در اعداد دارسي و رينولدز مختلف و با هندسه‌هاي متفاوت پرداخته شده است. به منظور يافتن بهينه ترين حالت از لحاظ افزايش انتقال حرارت در مبدل دولوله اي شش حالت مختلف از آرايش محيط متخلخل درون مبدل بررسي و اعداد ناسلت ميانگين و افت فشار براي هر حالت محاسبه و با اعداد بدست آمده از حالت بدون محيط متخلخل مقايسه شده است. عدد رينولدز در محدوده كمتر از عدد 2000 انتخاب شده است كه جريان در اين محدوده در داخل لوله از نوع آرام ميباشد. فوم فلزي به عنوان محيط متخلخل هم در لوله داخلي و هم در لوله خارجي با شرايط هندسي مختلف اضافه شده است. براي مقايسه حالت هاي مختلف با يكديگر عدد عملكرد تعريف گرديده است كه رابطه مستقيم با عدد ناسلت ميانگين و رابطه عكس با افت فشار در مبدل دارد. براي حل عددي اين مسئله از حالت دوفازي ( به انگيليسي: Two-phase mixture ) استفاده شده است كه بعد از مقايسه حالتهاي مختلف با يكديگر بهترين عملكرد مربوط به حالت هندسه نصف پرشده از محيط متخلخل در لوله داخلي با عدد رينولدز 500 و عدد دارسي 1-10 با PN = 8 بدست آمده است.

191214

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر مجيد سياوشي