تحلیل عددی جریان نانوسیال و انتقال حرارت در یک لوله حرارتی حلقوی

لوله‌های حرارتی حلقوی ابزاری کاربردی در انتقال حرارت به شمار می‌روند که بر اساس اصل تبخیر و میعان سیال عامل قادر به انتقال مقادیر زیادی از حرارت هستند. استفاده از نانوسیال در لوله حرارتی حلقوی یک روش جدیدی برای بهبود عملکرد آن می‌باشد. در این پژوهش یک مدل عددی برای شبیه‌سازی انتقال حرارت و جرم درون لوله حرارتی حلقوی با سیال عامل نانوسیال ارائه شده است. معادلات حاکم با در نظر گرفتن جریان دوفازی و روش حجم سیال توسط نرم‌افزار انسیس حل شده‌اند. نتایج حاصل از حل عددی با داده‌های تجربی موجود برای سیال آب خالص مقایسه و اعتبارسنجی شد و مطابقت خوبی بین آن‌ها مشاهده گردید. سپس تاثیر غلظت نانوسیال گرافن-آب بر عملکرد این نوع لوله حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حل عددی نشان می‌دهد که استفاده از نانوسیال 1% به جای آب خالص، باعث کاهش دمای متوسط اواپراتور به میزان 04/1 کلوین می‌شود. همچنین این نانوسیال 1% در مقایسه با سیال عامل آب خالص، مقاومت حرارتی کلی را 3% کاهش می‌دهد.