افت فشار و انتقال حرارت جریان نانوسیال آب/اکسید تیتانیوم درون کانال دایره‌ای، مربعی و مستطیلی

هزینه انرژی در دهههای اخیر بشدت افزایش پیدا کرده است. لذا نیاز مبرم به نوع جدیدی از سیال کاری برای بهبود عملکرد گرمایی سیستمها و کاهش مصرف انرژی احساس میشود. یکی از سیستمهای گرمایی پرکاربرد مبدلهای حرارتی هستند. در طراحی مبدل حرارتی مطالعه مشخصه‌های هیدرولیکی و گرمایی جریان کاملاً توسعه یافته داخل کانال با سطح‌مقطع‌های مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین در پژوهش حاضر رفتار گرمایی و هیدرولیکی جریان آرام سیال پایه(آب) و نانوسیال آب/اکسید تیتانیوم درون کانال با سطح‌مقطع‌های دایره‌ای، مربعی و مستطیلی بطور تجربی مطالعه می‌شود. این پزوهش کمک می‌کند تا تاثیر غلظت نانوذرات، عدد رینولدز و شکل سطح‌مقطع را روی انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال بررسی کنیم. آزمایش‌ها برای نانوسیال آب/اکسید تیتانیوم با سه غلظت حجمی0، 2/0 و 5/0 تحت رژیم جریان آرام با دمای ثابت سطح انجام شده‌اند. تحلیل اطلاعات نشان می‌دهد که افت فشار کانال غیردایروی نسبت به کانالهای دایروی کمتر است و اضافه شدن نانوذرات به سیال پایه افت فشار جریان داخل کانالها را چندان افزایش نمی‌دهد. همچنین نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهند که عدد ناسلت کانال دایره‌ای نسبت به کانالهای غیر دایروی برای سیال پایه و نانوسیال بیشتر است. اما افزایش نسبی عدد ناسلت کانالهای غیر دایروی نسبت به کانال دایره‌ای بیشتر است زیرا افزودن نانوذره‌ها به سیال پایه موجب کاسته شدن از اثرات منفی گوشه‌های تیز کانالهای غیر دایروی و بهبود انتقال حرارت می‌شود.