بررسي تجربي و عددي تاثير افزودن نانو سيال اكسيد آلمينيوم بر بازده مبدل‌هاي حرارتي فين-تيوب

Experimental and Numerical investigation of aluminum oxide nanofluid on heat exchanger fin-tube thermal performance

يكي از روش‌هاي نوين بهبود بازده مبدل‌هاي حرارتي فين-تيوب در دهه‌هاي اخير، افزودن نانوذرات به سيال پايه مي‌باشد. در اين پژوهش تاثير افزودن نانوذرات اكسيد آلمينيوم با غلطت‌هاي 2،1 و 3 درصد نسبت به سيال پايه بر افزايش ضريب انتقال حرارت جابجايي به دو روش تجربي و عددي مورد ارزيابي قرار گرفته است. با افزودن نانوذرات با غلظت‌هاي 2،1 و3 درصد حجمي بازده به ترتيب به ميزان 7/5، 23/10، 1/12 درصد افزايش نشان مي‌دهد. قابل توجه است كه با افزايش غلظت نانوذرات از 1 به 2 درصد بازده به ميزان قابل‌توجهي افزايش يافته ولي با افزايش غلظت از 2 به 3 درصد افزايش بازده چشم‌گير نبوده و افزايش غلظت به بيش از 3 درصد به‌دليل بهم چسبيدن نانوذرات به يكديگر و تشكيل رسوب اثر محسوسي بر افزايش ميزان انتقال حرارت جابجايي ندارد. نتايج حاصل از اين بررسي سازگاري مطلوبي در پاسخ‌هاي به‌دست آمده از آزمايش تجربي و مدل‌سازي عددي را نمايان مي‌سازد.

According to the recent progress in the fluid of nano-technalogy, one of the new ways to enhance the fin-tube heat exchanger’s efficiency is to apply nano fluids, which have been widely considered experimentaly and theoriticaly over the recent years. Through this research, above considering the recent research and using the experience within this category, the effect of adding 〖Al〗_2 O_3 nano particles in the diffrents valums fractions as the base fluid on the addition of convection coefficient in the experimentaly and numerical scope. The result revealed acceptable compatibility .the result showed the addition of 〖Al〗_2 O_3 nano particels had a larg effect of the efficiency of the heat exchanger and has a nice effect on the raise of heat transfer. In this research, the efficiency comparing to the base fluid with the precentages 1.0%, 2.0% and 3.0% were 5.78%, 10.23 % and 12.1 %. This point is important the difference efficiency of 2.0 % and 3.0 % is the less than the difference in the efficiency 1.0 % and 2.0% that indicates the low raise effect for the percentages over 3.0 %. In fact at 3.0 % and over that, due to sticking the particles and diposition, nano particales do not show good effects on the heat transfer.