بررسي عددي افزايش انتقال حرارت و افت فشار نانو سيال آب- دي اكسيد تيتانيوم در لوله با استفاده از آشوبگرهاي دندانه اي

در اين مقاله، رفتار گرمايي و هيدروديناميكي يك نانو سيال ( آب و دي اكسيد تيتانيوم) در يك لوله مستقيم افقي به صورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است. جريان نانو سيال به صورت توربولانت در نظر گرفته شده است. از مدل دو فازي مخلوط و روش حجم محدود براي اين مطالعه استفاده شده است. اغتشاشگرها كاملا درون لوله با سه نسبت مختلف قرار گرفته اند. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺛﺮ دوﮔﺎﻧﻪ آﺷﻮﺑﮕﺮﻫﺎ ﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﺗﺮﻣﻮﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ، از ﻣﻔﻬﻮم ﺿﺮﯾﺐ ﺑﻬﺒﻮد ﺣﺮارﺗﯽ ﮐﻪ در ﺑﺮ دارﻧﺪه ﻫﻤﺰﻣﺎن اﺛﺮ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﺿﺮﯾﺐ اﺻﻄﮑﺎك اﺳﺖ، اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. براي مدل سازي عددي از نرم افزار تجاري انسيس فلوئنت 18.2 با مدل اغتشاشي K-ε RNG استفاده شده است. اثرات افزوده شدن نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم با درصدهاي حجمي مختلف به سيال پايه بر روي رفتار حرارتي و هيدروديناميكي جريان ر رژيم جريان آشفته مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه افزودن نانو ذرات موجب افزايش ضريب انتقال حرارت و عدد ناسلت و بهبود انتقال حرارت مي شود كه ميزان افزايش ضريب انتقال حرارت براي نانو سيال با كسر حجمي بالاي نانو ذرات بيشتر است و همچنين نتايج نشان مي دهند كه افزايش تعداد دندانه ها ميزان عدد ناسلت را افزايش و مقدار افت فشار را كاهش مي دهد.