مطالعه افزایش انتقال حرارت در جریان آرام یک نانوسیال در داخل مجرای مارپیچی

نانوسیالات به دسته ای از سیالات انتقال حرارت ا طلاق می شود که به واسطه پراکنده شدن ذرات نانو دارای خواص حرارتی بهتری نسبت به سیالات متداول انتقال حرارت هستند. در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی نانوسیال در لوله های مارپیچ تحت شار حرارتی ثابت در جریان آرام مورد بررسی قرار گرفته است. نانو سیال ?al?_2 o_3 بر پایه اتیلن گلایکول در سه در صد جرمی 2/0 و 6/0 و1 درصد به روش دو مرحله ای ساخته شده و پس از بررسی خواص حرارتی و ویسکوزیته، در لوله مارپیچ مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج این قسمت با مدل های ارائه شده مقایسه شده و با تعیین ضرایب رابطه ای برای تعیین تغییر ویسکوزیته با دما ارائه شده است. نتایج نشان می دهد ضریب هدایت حرارتی و ویسکوزیته با افزودن نانوذرات افزایش پیدا می کند. برای ضریب انتقال حرارت نیز آزمایش ها با سه شار حرارتی یکنواخت ثابت انجام شده و تاثیر هر یک از پارامترهای رینولدز، درصد جرمی و شار حرارتی بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که ضریب انتقال حرارت بیشترین وابستگی را به ترتیب به رینولدز، شار حرارتی و درصد جرمی نانوذره دارد بیشترین درصد افزایش ضریب انتقال حرارت مربوط به شار حرارتی یکنواخت 4521 وات بر متر مربع در درصد وزنی 1 درصد و رینولدز 96/511 برابر با 3/44% مشاهده شده است. در ارتباط با عدد ناسلت نیز تاثیر افزایش ضریب هدایت حرارتی در رینولدز های پایین مشهود است به طوری که در مقاطعی شاهد نوسان عدد ناسلت هستیم. در انتها نیز رابطه ای برای بدست آوردن ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت برای نانوسیال در لوله مارپیچ ارائه شده است.