بررسي اثر ميدان مغناطيسي بر روي ضريب اصطكاك و انتقال حرارت جريان آرام در حضور نانوسيال مغناطيسي Fe3O4 آب

در مطالعه حاضر، اثر میدان مغناطیسی بر روی ضریب اصطكاك و انتقال حرارت جریان آرام در لوله مدور تحت شرایط شار حرارتی دیواره ثابت در حضور نانوسیال fe3o4 آب مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور، ابتدا نانوسیالfe3o4 آب دیونیزه قطر متوسط 50 نانومتر در غلظتهای وزنی 0/1%و0/2% تهیه شده است. سپس آزمایشات در اعداد رینولدز مختلف در دستگاه آزمایش انجام شده است. در اینجا آزمایشات در یك لوله مدور به طول 100 سانتی متر و قطر 7 میلیمتر صورت گرفته است. نتایج نشان دهنده بهبود عدد ناسلت با افزایش عدد رینولدز و غلظت نانوسیال بوده كه با اعمال میدان مغناطیسی، این بهبود افزایش یافته است. همچنین در این كار، ضریب اصطكاك بخش آزمایش نیز به عنوان اصلی ترین پارامتر تاثیرگذار بر عملیات پمپاژ مورد بررسی قرار گرفته است

In present study, the effect of magnetic field on heat transfer enhancement and friction factor of Fe3O4/water nanofluid is experimentally investigated. For this purpose, well-dispersed nanofluids with concentrations of 0.1 and 0.2 % (by mass) in presence of stabilizer are synthesized. Then the experiments are conducted at different Reynolds numbers and magnetic field strengths in an apparatus containing a horizontal circular tube with a length of 1000 mm and diameter of 7 mm. According to the obtained results, the Nusselt number improves with an increase in Reynolds number and concentration of nanopowders. The same result is observed with increasing the magnetic field strength. Moreover, the friction factor of nanofluids is more than that of pure water due to the presence of solid nanoparticles. According to the obtained results, the magnetic field does not impose a significant increase in the amount of friction factor. Considering heat transfer enhancement and friction factor together with a parameter named performance index, it is revealed that privilege of using ferrofluids (improving heat transfer) far outweighs their demerit (increasing friction factor) and the ferrofluids investigated in this paper are capable to be utilized in practical applications.