13379

13379

شبيه سازي انتقال حرارت جابجايي مختلط نانو سيال داخل لوله مارپيچ در شرايط دماي ثابت و شار حرارتي ثابت مرزي

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

دكتر حميد صفاري

چكيده در اين پايان نامه انتقال حرارت جابجايي اجباري و مختلط نانوسيال هاي آب- اكسيد مس و آب- اكسيد آلومينيوم در لوله مارپيچ با دو شرط مرزي شار حرارتي ثابت و دماي ثابت ديواره براي هندسه هاي مختلف لوله مارپيچ مورد تحليل قرار گرفته است. تاثير نسبت انحناي كويل و شكل مقطع لوله آن مورد تحليل قرار گرفته است. شكل مقطع كويل ها، دايره، بيضي افقي و بيضي قائم مي باشد. پخش ذرات در سيال پايه توسط نگرش تك فاز و همچنين دوفاز مدل شده است. در روش تك فاز معادلات بقاء با در نظر گرفتن خواص اصلاح شده نانوسيال بكار برده مي شوند. براي روش دوفاز از نگرش تركيبي استفاده شده است كه در آن حركت نسبي بين نانوذرات با احتساب عوامل بوجود آورنده آن ﴿نيروهاي درگ، براوني و ترموفورتيك﴾ مدل شده است. معادلات حاكم با استفاده از روش حجم محدود گسسته سازي شده اند. تاثير انحناي لوله مارپيچ، درصد حجمي نانوذرات، شكل مقطع لوله و تغييرات عدد رينولدز و ريچاردسون بر پارامترهاي حرارتي و هيدروديناميكي ارائه و مورد بحث قرار گرفته است. نتايج حاكي از آن است كه افزايش غلظت نانوذرات افزايش چشمگير انتقال حرارت در لوله مارپيچ را به دنبال خواهد داشت به طوري كه در نانوسيال 1 درصد حجمي آب- اكسيد مس در عدد ريچاردسون5/1 ، بهبود انتقال حرارت جابجايي مختلط نسبت به سيال پايه به طور متوسط در طول لوله با شرط مرزي شار حرارتي ثابت حدود 32 درصد است. همچنين بهترين بهبود انتقال حرارت در شرايطي حاصل ميشود كه مقطع لوله به صورت بيضي افقي باشد. واژه هاي كليدي: نانوسيال، لوله مارپيچ، مدل تركيبي دوفاز، انتقال حرارت جابجايي