مطالعه اثر نانوذرات مغناطیسی بر عملکرد حرارتی ترموسیفون در مجاورت میدان مغناطیسی

نانوسیال ها سوسپانسیون پایداری ازذرات جامد در مقیاس نانو در یک سیال پایه می باشند که پتانسیل زیادی در افزایش انتقال حرارت از خود نشان می دهند.آنها می توانند در بسیاری از تجهیزات حرارتی از جمله سیستم ترموسیفون ها، به عنوان محیط انتقال حرارت مورد استفاده قرار گیرند. یک ترموسیفون دوفازی بسته دستگاهی برای انتقال حرارت می باشد که شامل یک لوله دوسر بسته تحت خلا است که درون آن با مقدار معینی از یک سیال عامل پرشده است. این وسیله به طور معمول شامل سه بخش تبخیرکننده، آدیاباتیک و کندانسور است. حرارت ورودی به بخش تبخیرکننده ترموسیفون موجب جوشش و تبخیر سیال عامل می شود، سپس بخار با از دست دادن گرمای نهان تبخیر خود در بخش چگالنده به صورت فیلم مایع تحت تاثیر نیروی گرانش به بخش تبخیرکننده باز می گردد.از آنجاییکه که گرمای نهان تبخیر سیال مقدار بالایی می باشد، مقادیر زیادی حرارت با حداقل اختلاف دما بین دو سر لوله انتقال می یابد. در این پژوهش، اثر افزودن نانوسیال (نانولوله کربنی/آب) و نانوسیال (fe3o4/اتیلن گلایکل) بر روی عملکرد حرارتی ترموسیفون بسته دوفازی بررسی شده است. همچنین اثر میدان مغناطیسی بر روی عملکرد حرارتی ترموسیفون گزارش شده است. بازده، مقاومت و عدد ناسلت از جمله خصوصیات انتقال حرارت در ترموسیفون است که مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش غلظت و توان ورودی بازده حرارتی بهبود می یابد. بازده حرارتی ترموسیفون با اعمال میدان مغناطیسی افزایش می یابد. بالاترین بازده در طی آزمایشات مربوط به توان 90 وات و در غلظت یک درصد وزنی نانوسیال (نانولوله کربنی/آب) در حضور میدان مغناطیسی است. همچنین مقاومت حرارتی ترموسیفون نیز با افزایش توان ورودی و غلظت نانوسیال، کاهش می یابد. کمترین مقاومت حرارتی در کلیه توان های ورودی مربوط به نانوسیال (نانولوله کربن /آب) در غلظت 1% وزنی می باشد. علاوه بر این، عدد ناسلت در ترموسیفون نیز مورد بررسی قرار گرفت. عدد ناسلت با افزایش توان وروردی و غلظت نانوسیال به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد اعمال میدان مغناطیسی عدد ناسلت را افزایش می دهد.