بررسی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیال مس در مبدل‌های حرارتی مارپیچ

چکیده مقاله

در این پژوهش جریان آشفته نانوسیال عبوری از یک مبدل حرارتی لوله ای مارپیچ با 10 زانویی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوسیال آب مس با کسرهای حجمی 0%wt؛ 0.1%wt ، و 0.4%wt ، و با دبی های 1 تا 5 لیتر بر دقیقه در مبدل حرارتی جریان می یابد. قطر نانو ذرات مس 50 نانومتر می باشد. در این مطالعه، برای گسسته سازی معادلات از روش عددی حجم محدود همراه با مدل توربولانسی k- RNG با شرط مرزی دیواره دمای ثابت استفاده شده است. نتایج نشان داد که استفاده از نانو سیال در مبدل های حرارتی ضریب انتقال حرارات را افزایش می دهد اما همه ی انواع نانوسیال مقداری افت فشار را بر سیستم تحمیل می کنند که میزان این افت با افزایش کسر حجمی نانوسیال بیشتر می شود. همچنین هندسه مارپیچ با ایجاد گردابه ها و جریانات چرخشی و ثانویه به عملکرد بهتر انتقال حرارت کمک می کند.