شبیهسازی عددی انتقال حرارت نانوسیال در یک لوله مجهز به نوار پیچشی با استفاده از مدل دوفازی اویلری- لاگرانژی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 7, Volume 19, Issue 1, 1397, Pages 53-62 PDF (1.14 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| قنبرعلی شیخ زاده* 1; محمد نظیفی فرد2; رضا مداحیان3; خدیجه کاظمی1 | ||
| 1گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران | ||
| 2پژوهشکده انرژی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران | ||
| 3گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| امروزه افزایش کارآیی و بهینهسازی سیستمهای انرژی از نظر اقتصادی و زیستمحیطی دارای اهمیتی ویژه است. تاکنون روشهای مختلفی برای افزایش انتقال حرارت در سیستمهای حرارتی پیشنهاد شده است که از آن جمله میتوان به استفاده از نانوسیالات و بهکارگیری انواع مغشوشکنندههای جریان سیال اشاره نمود. در مقاله حاضر، بهکارگیری توأمان نانوسیال و نوارهای پیچشی بهمنظور ارتقای ضریب انتقال حرارت بهصورت عددی بررسی شده است. در شبیهسازی عددی از یک مدل دوفازی اویلری- لاگرانژی استفاده شده است. همچنین، مدلهای مختلف آشفتگی برای شبیهسازی آشفتگی سیال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش کسر حجمی نانوذرات، کاهش نسبت پیچش و افزایش عدد رینولدز منجر به افزایش انتقال حرارت میشود. با کاهش نسبت پیچش از ۱۵ به ۵، مقدار انتقال حرارت از ۸ تا ۱۶% افزایش مییابد. با افزایش عدد رینولدز از ۱۰۰۰۰ به ۲۰۰۰۰، اختلاف دمای حداکثر مقاطع تا ۴/۵% کاهش را نشان میدهد. همچنین، مشاهده شد که با حرکت به سمت پاییندست جریان، مقدار اختلاف دمای حداکثر مقاطع کاهش مییابد. افزایش انتقال حرارت با حرکت بیشتر سیال و افزایش اثرات بیشتر نوار پیچشی به سمت پاییندست از دلایل این کاهش هستند. | ||
| Keywords | ||
| لوله با نوار پیچشی; نانوسیال; جریان آشفته; انتقال حرارت جابهجایی اجباری; مدل دوفازی اویلری- لاگرانژی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 350 PDF Download: 453 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,431,348 |
| PDF Download | 17,549,904 |