تأثير نانوسيال دي‌اكسيدتيتانيوم بر عملكرد حرارتي ترموسيفون دوفازي بسته

Effect of titanium dioxide nanofluid on thermal performance of two phase closed thermosyphon

در اين پژوهش به روش تجربي به بررسي عملكرد حرارتي ترموسيفون دوفازي بسته با استفاده از نانوسيال دي‌ااكسيدتيتانوم پرداخته شده است. تأثيرات غلظت‌ نانوسيال، نسبت پرشدن (۳۰٪ ، ۵۰٪ و ۷۰٪) ، زاويه قرارگيري ترموسيفون (°۴۵، °۶۰ و °۹۰) و توان ورودي (۱۰۰، ۱۵۰ و w۲۰۰) بر عملكرد حرارتي ترموسيفون با استفاده از نانوسيال دي‌اكسيدتيتانيوم با سيال پايه آب مقطر و با غلظت‌وزني، ۳/۰ ، ۵/۰، ۸/۰، ۱، ۲/۱ و ۵/۱٪ درصد وزني، بررسي شده است. ترموسيفون ساخته شده براي سيستم آزمايش تجربي، يك لوله مسي با طول ۱ متر و قطر داخلي۱۳ ميلي متر مي باشد. نتيجه نشان داد كه بازده حرارتي و مقاومت حرارتي ترموسيفون دوفازي بسته با استفاده از نانوسيال، به ترتيب، افزايش و كاهش قابل ملاحظه‌اي يافته‌اند. با استفاده از آب مقطر بالاترين بازده حرارتي در زاويه قرارگيري °۶۰ و با استفاده از نانوسيال در زاويه °۹۰ مشاهده شده است. همچنين ترموسيفون بالاترين بازده حرارتي را در نسبت پرشدن ۵۰٪ و توان ورودي w۲۰۰، با استفاده از آب و نانوسيال داشته است. بيشترين بهبود در بازده حرارتي ترموسيفون ۱۲٪ و كاهش در مقاومت حرارتي ترموسيفون ۲۱٪ ، در غلظت ۱٪ وزني نسبت به آب مقطر مشاهده شده است.

In this work, investigated experimentally the heat transfer of a two phase closed thermosyphon (TPCT) using titanium dioxide nanofluid. Investigated effects of nanoparticles concentrations, filling ratio (30%, 50%, 70%), inclination angle (45°, 60° and 90°) and input power levels (100W, 150W and 200W) in the experiments with distilled water as base fluid and nanoparticles concentrations 0.3, 0.5, 0.8, 1, 1.2, 1.5 (wt %). The TPCT is fabricated from the copper tube with the inner diameter of 13mm and length of 1000 mm. The results showed that the thermal efficiency and thermal resistance of TPCT have increase and decrease, respectively, using nanofluid. The best thermal efficiency of TPCT observed at inclination angle of 60° using distilled water and 90° using nanofluid. Also, the TPCT have highest the thermal efficiency using both distilled water and nanofluid at filling ratio of 50% and input power of 200W. Observed the maximum of improves at thermal efficiency of TPCT, 12% and decrease the thermal resistance 21%, comparison to distilled water by 1%(wt) of nanofluid.