Factor Effect Estimation in the Convective Heat Transfer Coefficient Enhancement of Al2O3/EG Nanofluid in a Double-pipe Heat Exchanger

در اين مقاله ضريب انتقال حرارت به روش جابجايي(همرفت) در جريان اجباري يك نانوسيال خاص كه حاوي نانوذرات Al2O3 همراه با سيال اتيلن گليكول (EG)، بصورت تجربي در يك مبدل حرارتي دو لوله مورد بررسي قرار گرفت. عدد نوسلت نانوسيال در غلظت مختلف نانوذرات و همچنين درجه حرارت هاي عملكرد مختلف اندازه گيري شده است بطوري كه در غلظت هاي حدود 10 % وزني از نانوذرات مقادير فوق(عدد ناسلت) تا 23.7? افزايش يافته است .اهميت اين كار و نوآوري آن به طراحي آزمايشات به روش عاملي 22 مربوط مي شود كه به اين منظور اثر عوامل مختلف و نتايج آنها مورد بررسي قرار گرفته است بطوري كه افزايش غلظت نانوذرات اثر بيشتري در افزايش ضريب عملكرد نانوسيالات خواهد داشت .مقايسه نتايج تجربي و روابط نيمه تجربي انجام شده است و لذا نشان داده شده است كه انحراف قابل توجهي در درجه حرارت هاي عملكرد يا عملياتي بالا و غلظت هاي مختلف نانوذرات به عنوان غلظت نانوساختار مشاهده مي شود.

The forced convective heat transfer (CHT) coefficient of a particular nanofluid, Al2O3 nanoparticles-ethylene glycol (EG) mixture, was investigated experimentally in a double-pipe heat exchanger. Nusselt number of the nanofluid for different nanoparticle concentrations as well as various operating temperatures was found to increase up to 23.7% using 1.0% wt of nanoparticles. The significance and novelty of this work is that 22-screening design was used to investigate the effect of factors and the results emphasized that increasing nanoparticle concentration had considerable effect on the enhancement of CHT coefficient of nanofluid. The comparison of experimental results and semi-empirical correlation results showed considerable deviations for high operating temperatures and nanoparticle concentrations.