شبيه سازي عددي انتقال حرارت آشفته نانو سيال درون لوله با مغشوش كننده جريان مارپيچ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده در سال‌هاي اخير، اصلاح خواص ترموديناميكي سيالات جهت افزايش ميزان انتقال حرارت و همچنين صرفه‌جويي در مصرف انرژي مورد توجه و تحقيق فراوان قرار گرفته است. افزودن ذرات در مقياس نانو و با غلظت‌هاي بسيار پايين و همچنين استفاده از مبدل‌هاي حرارتي با لوله مارپيچ، يك راه حل نوين براي مساله فوق است كه به صورت آزمايشگاهي و عددي كانون توجه محققان قرار گرفته است. در اين پايان‌نامه پژوهش‌هاي عددي درزمينه‌ي انتقال حرارت نانو سيال در هندسه پيش‌فرض موردبررسي قرار گرفت. نظر به پژوهش‌هاي صورت گرفته پيشين در رابطه با رفتار نانو سيالات در هندسه‌هاي گوناگون، در اين تحقيق از معادلات حاكم بر جريان سيال و نيز شبيه‌سازي با نرم‌افزار انسيس فلوئنت استفاده گرديد. براي شبيه‌سازي از شرايط مرزي و هندسه پژوهش‌هاي پيشينيان استفاده شد. مش‌هاي مثلثي شكل متناسب با مسئله انتخاب شد و براي استقلال از شبكه از عدد ناسلت و ميانگين‌گيري دما استفاده شد. با قرار دادن سيال و نانو سيال‌هاي موردنظر در مسئله براي به دست آوردن بهترين راندمان و انتقال حرارت جابجايي درنتيجه نانو سيال آب-نقره با كسر حجمي 2% بيشترين اثرگذاري را در افزايش انتقال حرارت جابجايي و نيز راندمان موردنظر را داشت. نتايج نشان داد كه در امتداد لوله با ورود سيال فشار كاهش مي‌يابد و بلعكس دما افزايش مي‌يابد و همچنين تغييرات سرعت نانو سيالات به‌صورت ثابت است. تغييرات انتقال حرارت جابجايي نانو سيال آب- مس اكسيد و آب – نقره در رينولدز 15000 در كسرهاي حجمي متفاوت نشان مي‌دهد كه انتقال حرارت و راندمان آب– نقره نسبت به آب– مس اكسيد بيشتر است همچنين استفاده از آب- نقره به‌عنوان نانو سيال در سيستم‌هاي خنك‌كننده پيشنهاد مي‌گردد.

224447

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان