مطالعه عددي انتقال حرارت و افت فشار در مبدل حرارتي دو لوله اي شياردار حاوي نانو سيال اكسيد روي- اتيلن گليكول

هدف اصلي اين پژوهش بررسي رفتارهيدروديناميكي وحرارتي نانوسيال اتيلن گليكول اكسيدروي درون يك مبدل حرارتي دولوله اي و تاثير آن برانتقال حرارت و افت فشار مي باشد. در ابتدا توضيحات پايه‌اي در رابطه با انواع مبدل و دسته‌بندي‌هاي مبدل ارائه‌شده است و سپس به‌صورت كامل تر در رابطه با مبدل حرارتي دو لوله اي صحبت شده است. براي شبيه سازي اين مسئله از نرم‌افزار تجاري فلوئنت استفاده گرديده است. براي توليد هندسه و شبكه‌بندي آن نيز از نرم‌افزار ICEM كمك گرفته‌شده است. نتايج به‌دست‌آمده با منابع معتبر مقايسه شد و پس از صحت سنجي نتايج، براي زاويه هاي مختلف شيار، افت فشار و انتقال حرارت مبدل به دست آمد و با يكديگر مقايسه شدند. نانو سيال در غلظت هاي مختلف در نظر گرفته شده است.پارامترهاي مذكور در بازه اعداد رينولدز 4000 تا 20000 جهت سيال پايه اتيلن گليكول و نانو ذره اكسيد روي مورد تحقيق قرار گرفته است. در اين تحقيق مدل هاي اغتشاشي مختلف مورد بررسي قرار داده شده است و بهترين مدل جهت بررسي انتقال حرارت در اين مبدل انتخاب گرديد.از مهم‌ترين نتايج به‌دست‌آمده از اين تحقيق اين است كهبا افزايشزاويه شيار، ماكزيمم دماي نانوسيال كه در مركز لوله داخلي مي باشد به سمت نيمه بالايي مقطع لوله حركت مي كند و در واقع از مركز فاصله مي گيرد همچنين مي توان به اين نكته اشاره كرد كه استفاده از شيار سبب افزايش 3 /8 درصدي در عدد ناسلت درون لوله مي گردد. همچنين مشخص گرديد افت فشار حاصل از وجود شيار همواره با افزايش زاويه ي شيار، كاهش خواهد يافت ولي انتقال حرارت مبدل با افزايش زاويه ابتدا افزايش ولي سپس كاهش خواهد يافت. زاويه‌هاي مورد آزمايش بين 0تا30 درجه در نظر گرفته شده است.