بررسي تأثير استفاده همزمان از لوله موج‌دار و نانوذرات در مبدل‌حرارتي بر انتقال‌حرارت

با توجه به محدوديت منابع انرژي در جهان و همچنين افزايش هزينه استفاده از انرژي در سال‌هاي اخير، تحقيق در اين زمينه بسيار مورد توجه قرارگرفته‌است. در اين راستا تلاش‌هاي فراواني جهت ايجاد مبدل‌هاي حرارتي فشرده‌تر، پربازده‌تر، با وزن و ابعاد كمتر و همچنين ارزان‌تر صورت گرفته‌است. در مبدل هاي حرارتي اصلي كه مدنظر همه‌ي محققين قرار گرفته‌است، افزايش ميزان انتقال حرارت است. افزايش ميزان انتقال حرارت با روش‌هاي متعددي محقق مي‌گردد. لازم به ذكر است كه افزايش انتقال حرارت بايد متناسب با افت فشار باشد. در اين مقاله به بررسي اثر لوله‌هاي موج‌دار و و وجود نانوذرات در سيال بر انتقال حرارت پرداخته شده‌است. در بهترين حالت اين هندسه نسبت عملكرد حرارتي كه بيانگر نرخ انتقال حرارت به هزينه مصرفي است نسبت به حالت مبنا برابر با 84/1 است. در ادامه به بررسي طول موج‌هاي مختلف كانال سينوسي پرداخته شده‌است، هر چه طول موج بيشتر مي‌شود انتقال حرارت افزايش مي‌يابد اما با افزايش شيب از افزايش شيب انتقال حرارت كاسته مي‌شود. شيب بهينه در اينجا شيب 2 مي‌باشد. سپس به بررسي اثر نانوذرات با كسر حجمي‌هاي متفاوت و انتقال حرارت لوله موج‌دار پرداخته مي‌‍شود. با افزايش كسر حجمي انتقال حرارت سيال افزايش مي‌يابد ولي افت فشار آن نيز زياد مي‌شود. بهترين كسر حجمي ∅=1 است. در نهايت به بررسي اثر هم‌زمان سيم‌فنري و هندسه موج‌دار و نانوذرات در بهترين حالت هندسه موج‌دار و كسر حجمي نانوسيال پرداخته‌شده‌است و نتايج نشان مي‌دهد كه نسبت عملكرد حرارتي برابر با 4/2 است.