شبیه‌سازی جریان تک فازی و دوفازی نانوسیال آباکسید تیتانیم در مبدل حرارتی دو لوله‌ای جریان مخالف و بررسی عملکرد انتقال حرارت و افت فشار در آن

در این مطالعه، شبیه‌سازی نانوسیال آباکسید تیتانیم در یک مبادله کن گرمایی دو لوله‌ای جریان مخالف با شار گرمایی ثابت توسط نرم‌افزار fluent انجام‌شده است. هدف این مطالعه مقایسه شبیه‌سازی تک فازی و دوفازی مدل مخلوط با نتایج تجربی برای به دست آوردن بهترین مدل شبیه‌سازی است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مقدار عدد ناسلت و ضریب جابجایی به ازای کسر حجمی 2/0% در عدد رینولدز بالاتر از 8000، مدل تک فازی نسبت به مدل دوفازی مخلوط به نتایج تجربی نزدیک‌تر است ولی در رینولدزهای پایین‌تر از 8000 مدل دوفازی مخلوط مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارند. مقایسه مقدار افت فشارها نشان می دهد هرچقدر سرعت نانوسیال افزایش ‌یابد اختلاف بین شبیه‌سازی و نتایج تجربی بیشتر می‌شود. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد بیشترین مقدار افزایش عدد ناسلت و ضریب جابجایی در اعداد رینولدز بالاتر است و نشان‌دهنده این است که در رینولدزهای بالا افزایش کسر حجمی تاثیر بیشتری دارد که یکی از دلایل آن می‌تواند همگن‌تر بودن نانوسیال در رینولدزهای بالاتر به دلیل اغتشاش بیشتر باشد. به‌طورکلی می‌توان گفت که نتایج شبیه‌سازی مطابقت خوبی با نتایج تجربی دارد.

simulation of Singlephase and twophase flow of watertitanium oxide nanofluids in a doubletube counter flow heat exchanger and Investigation of heat transfer and pressure drop

In this study, the simulation of watertitanium oxide nanofluid has been done in a doubletube counter flow heat exchanger with constant heat flux by Fluent software. The main purpose of this study is to compare singlephase and twophase mixed model with experimental results to obtain the best simulation model. The results show that The Nusselt number and Heat transfer coefficient for a 0.2% volume fraction for Reynolds number more than 8000, the singlephase model is closer to the experimental results than the twophase model, but for Reynolds lower than 8,000, twophase mixed models are in good agreement with experimental results. The comparison of the dropping pressure shows that the faster the speed of Nanofluid is increased, the greater is the difference between the simulation and the experimental results. The results show that the highest increase in Nusselt number and Heat transfer coefficient is seen in higher Reynolds numbers, which indicates that in the high Reynolds numbers, the increase in volume fraction is more effective, one of the reasons is that homogeneity of Nanofluid in higher Reynolds is due to more turbulence. In general, it can be said that the results of the simulation are in good agreement with experimental results.