شبیه سازی انتقال حرارت نانوسیال بر روی دسته لوله بیضوی با تغییرات زاویه حمله مختلف

در این مقاله به بررسی عددی جریان نانوسیال آب/اکسیدآلومینیم در غلظتهای مختلف نانوذره جامد و در اعداد رینولدز متفاوت در یک مبدل حرارتی می پردازیم. نتایج این تحقیق نشان می دهند که افزایش سرعت جریان به واسطه افزایش عدد رینولدز، افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی را به همراه داشته که این عامل باعث توزیع دمای یکنواخت تر و کاهش گرادیان دما می شود. علاوه بر آن، تغییرات زاویه حمله باعث جابجا شدن جریان سیال در بین لوله ها میگردد. افزودن نانو ذره جامد بسته به کسر حجمی آن، در یک عدد رینولدز ثابت منجر به تقویت مولفه های سرعت جریان و در نتیجه کاهش بیشتر گرادیان دما میشود. در ضمن در اعداد رینولدز بالاتر تغییرات چشمگیرتری را در راستای کاهش آنتروپی با افزایش غلظت نانوذرات مشاهده میشود. میزان تغییرات عدد ناسلت در عدد رینولدز 5برای کلیه دسته لوله ها با تغییرات کسر حجمی وزاویه حمله حدود بین 5تا 17 درصد ودر اعداد رینولدز 40 این تغییرات بین 12تا23 درصد میباشد.میزان افزایش ضریب اصطکاک ناشی از تغییرات زاویه حمله برای کلیه ارایش ها در کسر حجمی مختلف تاثیر پذیری کمتری از تغییرات زاویه حمله در مقایسه باکسر حجمی دارد.

simulation of nanofluid heat transfer on an elliptical tube bandle with different angle of attack changes

in this article, we investigate numerically the flow of water/aluminum oxide nanofluid at different concentrations of solid nanoparticles and at different reynolds numbers in a heat exchanger. the results of this research show that the increase in the flow speed due to the increase in the reynolds number has resulted in an increase in the displacement heat transfer coefficient, which causes a more uniform temperature distribution and a decrease in the temperature gradient. in addition, changes in the angle of attack cause displacement of the fluid flow between the pipes. the addition of solid nanoparticles, depending on its volume fraction, at a constant reynolds number, leads to the strengthening of the flow velocity components and, as a result, further reduction of the temperature gradient. at the same time, at higher reynolds numbers, more significant changes can be observed in the direction of entropy reduction with increasing nanoparticle concentration. the amount of changes in nusselt number in reynolds number 5 for all categories of tubes with changes in volume fraction and angle of attack is between 5 and 17% and in reynolds number 40 these changes are between 12 and 23%. various has less impact of attack angle changes compared to volume boxer.