نام پژوهشگر: امیر بلقمی

شبیه سازی انتقال حرارت نانو سیال در یک لوله با نوار پیچ خورده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده فنی 1393
  امیر بلقمی   مصطفی کشاورز مروجی

ضریب رسانایی و میزان انتقال حرارت سیال های نانو به طور چشمگیری بیش از سیال پایه است. از طرف دیگر سیال های نانو افت فشار خاصی ایجاد نمی کنند. مجموعه این ویژگیها منجر به کاهش حجم دستگاههای انتقال حرارت و افزایش کارایی آن ها و در نتیجه کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی محیط زیست می شود. اهمیت مبحث سیال نانو، پژوهشگران را بر آن داشت تا به ارائه مدلی برای انتقال حرارت آن بپردازند و تلاش گسترده ای در این زمینه آغاز شد. در این پروژه سیال پایه و ذرات گسسته موجود در آن(آب پروپیلن گلیکول-اکسید مس)، مجموعاً به عنوان یک سیال پیوسته در نظر گرفته شده است. مطالعه دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده، برای پیدا کردن اثرات قرار دادن نوار پیچ خورده و همچنین اثر تغییر غلظت نانو ذرات در عملکرد انتقال حرارت و ضریب اصطکاک در لوله ای حاوی نانو سیال در شار ثابت دیواره لوله می باشد. این شبیه سازی در رینولدزهای بین 1000 تا 10000 مورد بررسی قرار گرفته است. نوار پیچ خورده در سه نسبت پیچ و تاب (5 ،10 و 15) و نانو سیال با غلظت های (025/0،1/0و 5/0) درون لوله ساده مورد برسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که هر دو نرخ انتقال حرارت و ضریب اصطکاک در لوله های مجهز به نوار پیچ خورده به طور قابل توجهی بالاتر از لوله ساده بود. همچنین با افزایش غلظت نانو ذرات درون سیال این مقادیر افزایش یافته اند. مقادیر به دست آمده با مقادیر تجربی قیاس گشته ونشان داده شده است که میزان خطا با حالت تجربی کمتر از 20% بوده و جواب های حاصل از حل عددی دارای دقت مناسبی بوده اند.