دوره 36، شماره 1 - ( 6-1396 )
جلد 36 شماره 1 صفحات 37-19 |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان ، e.ebrahimnia@kgut.ac.ir
2- گروه مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد
2- گروه مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده: (5233 مشاهده)
در این مقاله شبیه‌سازی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیال اکسید آلومینیوم/ آب، در سه هندسه مختلف لوله مستقیم، لوله دارای خم °90 و لوله دارای خم °180 تحت شرایط شار حرارتی دیواره ثابت انجام شده است. معادلات انرژی و ناویر- استوکس تراکم‌ناپذیر و آرام با درنظر گرفتن مدل تک فاز برای نانوسیال، در یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از برنامه نوشته شده توسط نویسندگان بر مبنای روش حجم‌کنترلی حل شده‌اند در حالی که تمام خصوصیات ترموفیزیکی نانوسیال تابع دما درنظر گرفته شده‌اند. اثر کسرهای حجمی مختلف نانوذرات و همچنین نیروی گریز از مرکز برروی میدان دما و فشار مورد مطالعه قرار گرفته است. تطابق نتایج عددی با داده‌های آزمایشگاهی موجود، بیانگر صحت مدل‌سازی عددی به‌کار رفته برای شبیه‌سازی جریان و انتقال حرارت داخل لوله خمیده و همچنین صحت مدل تک فاز ارائه شده برای نانوسیال است. با توجه به نتایج به‌دست آمده، وجود لوله خمیده و همچنین استفاده از نانوسیال‌ها باعث بهبود چشم‌گیر مشخصه‌های انتقال حرارت می‌شوند، در حالی‌که افت فشار قابل توجهی نیز ایجاد می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که برای شرایط بهینه عملکرد نانوسیال، متغیرهای مختلفی چون افزایش انتقال حرارت و افت فشار را باید به‌صورت هم‌زمان مدنظر قرار داد. در انتها روشی برای انتخاب نانوسیال و هندسه مناسب برای کاربردهای خاص ارائه شده است.