بررسی تاثیر استفاده از نانوسیال بر کارکرد هیدرودینامیکی و حرارتی یک مبدل حرارتی پره و لوله

هدف از این مطالعه بررسی عددی اثر نانوسیال در مبدل حرارتی پره و لوله در انتقال حرارت و افت فشار با نانو سیال آب-اکسید سیلیسیم در جریان آشفته به صورت تکفاز است. از روش حجم محدود و الگوریتم متصل و مدل آشفتگی rng برای حل عددی استفاده شده است. در این مطالعه به بررسی اعداد رینولدز 3000 تا 6000 و کسر حجمی 0 تا 3 درصد پرداخته شده است. دیواره های جانبی در معرض دمای لوله 330 کلوین می‌باشد. نتایج نشان می دهد با افزایش عدد ریتولدز از 3000 تا 6000 عدد ناسلت حدود 18 درصد افزایش و ضریب اصظکاک حدود 29/1 درصد کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان می‌دهد با افزایش کسر حجمی از 0 تا 3 درصد نرخ انتقال حرارت حدود 19 درصد و عدد ناسلت حدود 13 درصد افزایش یافته است. همچنین، با افزایش کسر حجمی ضریب اصطکاک در حدود 72/1 درصد و کار پمپ در حدود 17/13 درصد افزایش یافته است.

investigation the effect of using nanofluids on the hydrodynamics and thermal performance of a fin and tube heat exchanger

the aim of this study is to numerically investigate the effect of nanofluid in a fin and tube heat exchanger on heat transfer and pressure drop with water-silica nanofluid in a single-phase turbulent flow. the finite volume method, the simple algorithm, and the rng turbulence model are used for numerical solution. in this study, reynolds numbers of 3000 to 6000 and volume fractions of 0 to 3% are investigated. the side walls are exposed to a tube temperature of 330 k. the results show that with an increase in the reynolds number from 3000 to 6000, the nusselt number increases by about 18% and the friction coefficient decreases by about 1.29%. the results also show that with an increase in the volume fraction from 0 to 3%, the heat transfer rate increases by about 19% and the nusselt number increases by about 13%. also, with an increase in the volume fraction, the friction coefficient increases by about 1.72% and the pump work increases by about 13.17%.