بررسي اثر انحناي لوله مارپيچ روي انتقال حرارت و توليد انتروپي در جريان سيال‌نانو

با توجه به اهميت روزافزون افزايش انتقال حرارت، در پژوهش حاضر دو روش بهبود انتقال حرارت با استفاده از سيال نانو و لوله مارپيچ مورد بررسي قرار گرفته است. جريان در حال توسعه سيال نانو آب-آلومينا در لوله مارپيچ با دماي ديواره ثابت به صورت عددي با روش دوفازي مخلوط حل شده است. جهت دستيابي به نتايج دقيق تر خواص سيال پايه و سيال نانو وابسته به دما در نظر گرفته شده است. از روش حجم محدود براي شبيه سازي عددي و الگوريتم سيمپل براي كوپل معادلات فشار و سرعت استفاده شده است. به منظور اعتبار سنجي، نتايج حل عددي با روابط تجربي موجود مقايسه شده است كه تطابق بسيار خوبي مشاهده شد. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد با كاهش قطر مارپيچ كه متناظر با افزايش شعاع انحناي مارپيچ است، پروفيل دما زودتر گسترش يافته و طول توسعه يافتگي هيدروديناميكي و حرارتي كاهش مي‌يابد. همچنين در انحناي بيشتر، سيال نانو افزايش انتقال حرارت بيشتري را نشان مي‌دهد. تغييرات محوري ضريب اصطكاك و توليد انتروپي ناشي از اصطكاك روندي كاملاً مشابه دارند و با افزايش انحناي مارپيچ، مقادير ضريب اصطكاك و توليد انتروپي اصطكاكي افزايش مي‌يابد.