بهبود انتقال حرارت در لوله مبدل حرارتی با به‌کارگیری نانوسیال هیبرید شده

روش های مختلفی برای بهبود انتقال حرارت در لوله های مبدل حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از این روش ها استفاده از نانوسیال می باشد. در این مقاله انتقال حرارت و ضریب اصطکاک در لوله تخت مورد استفاده در مبدل حرارتی در درصدهای حجمی مختلف برای نانو ذره -aln al2o3 با نرم افزار انسیسفلوئنت شبیه سازی شده است. از مخلوط نانوپودر آلومینیوم نیترید و آلومینیا به عنوان سیال هیبرید شده در آب در شبیه سازی استفاده شده است. درصدهای حجمی مورد استفاده برای نانوسیال هیبرید شده 1، 2، 3 و 4 درصد حجمی می باشند. سطح مقطع لوله بیضی است و لوله تخت در نظر گرفته شده است. شار حرارتی ثابت به میزان 7000 وات بر متر مربع به دیواره لوله وارد می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که میزان افزایش عدد ناسلت و بهبود انتقال حرارت در درصد حجمی 3 درصد نانوسیال هیبرید شده بین22-41 درصد بوده است و مقدار افزایش ضریب اصطکاک بین 8-14 درصد بوده است

Application of lattice Boltzmann method for simulation of nanofluid natural convection in a square cavity with a hot obstacle

In this paper natural convection of nanofluid around a hot obstacle simulates in a square cavity with east and west cool walls and an adiabatic wall in north and a hot wall in south by Lattice Boltzmann Method. Flow is quiet and noncompressible and nanofluid is waterTio2. We use D2Q9 LBM for velocity and fluid temperature. The purpose of this study is investigation of heat transfer around a hot obstacle in a square cavity and the effect of Rayleigh number, obstacle dimension, volume fraction of nanofluid, cavity dimensions, surface ratio and various models of computing heat transfer conductivity coefficient and viscosity coefficient on Nusselt number. This investigat is done for the first time. The results show that, by increasing of Rayleigh number and volume fraction, average of Nusselt number will increase. The average of Nusselt number will increase when obstacle dimensions increase to 0.5L but it will decrease when the obstacle dimensions increase to 0.7L. Vortexes will create in 0.8L and it causes to increase of heat transfer. By reduplicating the obstacle width heat transfer is better than reduplicating the obstacle length. The average of Nusselt number increases by increasing of cavity rsquo;s length and it will decrease by increasing of cavity rsquo;s wide. All results are equal in Hamiltoncrosser and Maxwell Garnett model when the surface ratio is one. But heat transfer will increase by decreasing surface ratio. The average of Nusselt Number in Wang model is less than Nusselt Number in Brinkman model.