بررسی عددی جریان نانوسیال در لوله ها واستفاده از مزایای آن در یک نمونه کاربردی

در دهه های اخیر شاهد پیشرفت روز افزون علوم در زمینه های مختلف می باشیم که پیامد مستقیم آن رشد تکنولوژی و راحتی و آسایش هر چه بیشتر برای انسان ها می باشد. علوم مربوط به انتقال حرارت نیز از این قضیه مستثنی نیست و در سالهای اخیر دستخوش تغییرات فراوانی شده است که نتیجه ی تلاش ها و مطالعات انجام شده توسط دانشمندان علم انتقال حرارت در این زمینه می باشد. افزایش انتقال حرارت اصلی ترین و مهم ترین زمینه فعالیت ها را در این خصوص به خود اختصاص داده است لذا در اکثر مقالات و مطالعات ارائه شده سعی دارند که به نحوی راندمان حرارتی را افزایش دهند و ازآن جمله افزودن ذرات جامد فلزی به سیال پایه می باشد. افزایش میزان انتقال حرارت و کارایی مبدل های حرارتی به معنی صرفه جویی در هزینه های صنایع می باشد. با رفتاری که نانوسیال از خود در زمینه انتقال حرارت نشان داده است موجب امیدواری به چنین صرفه جویی در صنایع بویژه صنایع بزرگ شده است. بهبود انتقال حرارت و کاهش اندازه سیستم های انتقال حرارت ازمزایا و قابلیت های بالقوه نانوسیالات می باشند. در تحقیق حاضر جریان آرام و مغشوش جابجایی اجباری نانوسیال در لوله های مستقیم تحت شار حرارتی (که در تاسیسات صنعتی بسیار شاهد آن هستیم) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه اثرات حرارتی و هیدرودینامیکی نانوسیالات حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم و سیالات مختلف آب، مخلوط همگن آب-اتیلن گلیکول و اتیلن گلیکول در لوله های با قطر و طول متفاوت مورد تجزیه و تحلیل واقع شده است. همچنین تاثیر پارامتر بی بعد رینولدز به همراه تاثیر نسبت حجمی ذرات، تحت شارهای حرارتی مختلف بررسی گردیده است. بعلاوه، یک مبدل حرارتی جریان مخالف که حاوی جریان آب خالص برای هر دو مسیر اصلی (سیال خنک شونده) و تبرید (سیال گرم شونده) می باشد توسط نانوسیال آب- اکسید آلومینوم به عنوان سیال خنک کننده مورد مطالعه واقع گشته است. در ادامه نیز تاثیر نانوسیال بر میدان جریان و انتقال حرارت یک سیستم کلکتور خورشیدی غیر مستقیم بررسی و مشخص شده است.