شبيه سازي عددي جريان و انتقال حرارت نانو سيال دو فازي در لوله خميده

در علوم مهندسی و صنعت، انتقال حرارت نقش مهمی را ایفا میكند. دو عامل مهم در جهت افزایش انتقال حرارت، نوع هندسه و سیال مورد استفاده می باشد؛ كه در این تحقیق به این دو مهم پرداخته شد. نوع هندسه مورد مطالعه در این پژوهش، یك نوع لوله خمیده به (قطر m ./..45) می باشد. برای پی بردن به میزان افزایش انتقال حرارت در لوله خمیده مطابق با هندسه مسئله در گام بعدی پژوهش، سیال مورد استفاده جهت افزایش انتقال حرارت، نانو سیال اكسید آلومینا كه با افزودن نانو ذره اكسید آلومینا به سیال پایه آب ایجاد می شود در دو غلظت 2% و 2/5% و سه كسر حجمی 4020 و 50 نانومتر و بررسی قرار گرفت. در روند حل مسئله، با استفاده از روش دو فازی حجم مخلوط معادلات حاكم از قبیل پیوستگی، مومنتوم و انرژی به صورت سه بعدی در مختصات استوانه ای، گسسته سازی شده و با اعمال شرایط مرزی و روش حجم محدود و با استفاده از روش فشار مبنا توسط نرم افزار انسیس فلوئنت حل گردید، و نتایج به دست آمده از ضریب انتقال حرارت، در جریان داخل هندسه مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته شد. كه شاهد افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانو سیال بودیم، كه علت آن به واسطه ایجاد سرعت محوری و سرعت ثانویه و اعمال نیروی سانتریفیوژ در طول مسیر لوله خمیده می باشد، كه در نهایت باعث افزایش انتقال حرارت بیشتر در طول لوله می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی بیان گر این بود كه بیشترین افزایش انتقال حرارت در غلظت حجمی 2/5% رخ می دهد، كه در این حالت افزایش انتقال حرارتی 26% نسبت به سیال پایه، را به دنبال داشت.