1- گروه مهندسی مکانیک، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران 2- گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ، m.nobakhti@srbiau.ac.ir
چکیده: (111 مشاهده)
با توجه به اهمیت بهبود انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی، تأثیر استفاده همزمان از آشوبگرها و همچنین نانوذرات اکسید زیرکونیوم بر انتقال حرارت مبدل حرارتی لوله‌ای به صورت عددی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بدین منظور، در ابتدا یک نوع جدید آشوبگر مخروطی شکل ناقص دارای دو ردیف موازی سوراخ بر روی آن ارائه شده است. سپس، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی معادلات انتقال حرارت در محدوده اعداد رینولدز 4000 تا 24000 و همچنین میزان نانوذرات اکسید زیرکونیوم از 0.01% تا 0.2% حل شده است. به منظور افزایش دقت مدل‌سازی، نانوسیال به صورت دوفازی شبیه‌سازی شده است. اثر پارامترهایی نظیر تعداد آشوبگرها، تعداد سوراخ‌های آن و کسرحجمی نانوذرات و بر روی میدان جریان، عدد ناسلت میانگین، فاکتور اصطکاک و ضریب عملکرد حرارتی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از آشوبگرهای سوراخ‌دار در مسیر جریان منجر به تغییرات قابل ملاحظه‌ای در مشخصه‌ها‌ی جریان و انتقال حرارت می‌شود. آشوبگرهای مخروطی سوراخ‌دار با ایجاد جریان‌های گردشی‌مجدد و جدایشی در حضور نانوسیال باعث بهبود انتقال حرارت در نتیجه برهم زدن لایه مرزی حرارتی و ایجاد ختلال بیشتر در جریان سیال در طول مبدل حرارتی لوله‌ای می‌شود. آشوبگرهای ارائه شده در این تحقیق در صورت تعیین مناسب پارامترها می‌تواند عملکرد حرارتی را تا 76 درصد نسبت به لوله صاف افزایش دهند. حداکثر ضریب عملکرد حرارتی برابر 1.76 در حالت M=1، N=1 و Re=4000 به دست آمده است.
Mohadjer A, Nobakhti M H, Nezamabadi A. Numerical investigation of the effect of incomplete cone-shaped agitators on improving the heat transfer of tubular heat exchangers with water/zirconium oxide nanofluid. تبدیل انرژی 2023; 10 (3) : 5 URL: http://jeed.dezful.iau.ir/article-1-454-fa.html
مهاجر علی، نوبختی محمدحسن، نظام آبادی علیرضا. بررسی عددی تأثیر آشوبگرهای مخروطی شکل ناقص بر بهبود انتقال حرارت مبدل‌های حرارتی لوله‌ای با نانوسیال آب/اکسید زیرکونیوم. مهندسی مکانیک تبدیل انرژی. 1402; 10 (3) :79-95
.jpg)
