بررسی آزمایشگاهی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال آبی Al2O3 در میکرومبدل حرارتی

در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی اجباری آب خالص و نانوسیال آلومینا- آب در غلظت های حجمی 5/0% و 1% در یک گرمازدای میکروکانال به صورت تجربی بررسی گردید. این گرمازدای میکروکانال، دارای 17 کانال موازی با سطح مقطع مستطیل شکل به عرض µm 400، ارتفاع µm 560 و طول mm50 می‌باشد. آزمایش‌ها در محدوده عدد رینولدز 600 تا 1800 و همچنین در شرایط شار حرارتی ثابت (w/cm2 19) صورت گرفت. مطالعات پایداری نشان داد بیشترین مدت زمان پایداری نانوسیال آلومینا - آب در 3ph = و با قرار دادن مدت 3 ساعت در یک حمام ارتعاش دهنده مافوق صوت، حاصل می شود. تغییرات دمای سطح میکروکانال، دمای سیال در ناحیه ورودی میکروکانال، ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیال و آب خالص و همچنین ضریب اصطکاک آن ها به صورت آزمایشگاهی اندازه‌گیری شد. همچنین مقایسه بین عدد ناسلت متوسط نانوسیال با روابط موجود انتقال حرارت جابجایی انجام گردید. نتایج نشان می دهد انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال نسبت به آب خالص افزایش قابل توجهی از خود نشان می دهد به طوری که بیشترین مقدار افزایش ضریب انتقال حرارت متوسط برای نانوسیال آلومینا- آب با غلظت 5/0% حدود 8/32% و برای نانوسیال آلومینا- آب با غلظت 1% حدود 7/49% نسبت به آب خالص است. همچنین مشخص شد با افزایش عدد رینولدز و همچنین کسر حجمی نانوذره، ضریب انتقال حرارت افزایش می‌یابد.