توصيفگر ها :
انتقال حرارت , نانو سيال , لوله مواج , شار حرارتي ثابت , معيار ارزيابي عملكرد
چكيده فارسي :
چكيده
در سال‌هاي اخير، اصلاح خواص ترموديناميكي سيالات جهت افزايش ميزان انتقال حرارت و همچنين صرفه‌جويي در مصرف انرژي مورد توجه و تحقيق فراوان قرار گرفته است. افزودن ذرات در مقياس نانو و با غلظت‌هاي بسيار پايين و همچنين استفاده از مبدل‌هاي حرارتي با لوله مارپيچ، يك راه حل نوين براي مساله فوق است كه به صورت آزمايشگاهي و عددي كانون توجه محققان قرار گرفته است. در اين پايان‌نامه پژوهش‌هاي عددي درزمينه‌ي انتقال حرارت نانو سيال در هندسه پيش‌فرض موردبررسي قرار گرفت. نظر به پژوهش‌هاي صورت گرفته پيشين در رابطه با رفتار نانو سيالات در هندسه‌هاي گوناگون، در اين تحقيق از معادلات حاكم بر جريان سيال و نيز شبيه‌سازي با نرم‌افزار انسيس فلوئنت استفاده گرديد. براي شبيه‌سازي از شرايط مرزي و هندسه پژوهش‌هاي پيشينيان استفاده شد. مش‌هاي مثلثي شكل متناسب با مسئله انتخاب شد و براي استقلال از شبكه از عدد ناسلت و ميانگين‌گيري دما استفاده شد. با قرار دادن سيال و نانو سيال‌هاي موردنظر در مسئله براي به دست آوردن بهترين راندمان و انتقال حرارت جابجايي درنتيجه نانو سيال آب-نقره با كسر حجمي 2% بيشترين اثرگذاري را در افزايش انتقال حرارت جابجايي و نيز راندمان موردنظر را داشت. نتايج نشان داد كه در امتداد لوله با ورود سيال فشار كاهش مي‌يابد و بلعكس دما افزايش مي‌يابد و همچنين تغييرات سرعت نانو سيالات به‌صورت ثابت است. تغييرات انتقال حرارت جابجايي نانو سيال آب- مس اكسيد و آب – نقره در رينولدز 15000 در كسرهاي حجمي متفاوت نشان مي‌دهد كه انتقال حرارت و راندمان آب– نقره نسبت به آب– مس اكسيد بيشتر است همچنين استفاده از آب- نقره به‌عنوان نانو سيال در سيستم‌هاي خنك‌كننده پيشنهاد مي‌گردد.
چكيده انگليسي :
Abstract
In recent years, modifying the thermodynamic properties of fluids to increase the amount of heat transfer and also to save energy consumption has received a lot of attention and research. Adding nano-scale particles with very low concentrations, as well as using heat exchangers with spiral tubes, is a new solution to the above problem, which has been the focus of researchers' attention experimentally and numerically. In this thesis, numerical simulations of nanofluid heat transfer in default geometry were investigated. According to previous studiess related to the behavior of nanofluids in various geometries, in this research, the governing equations of fluid flow and simulation with AnsysFluent software were used. The boundary conditions and geometry of previous sesearches were used for simulation. Triangular meshes were chosen according to the problem, and Nusselt number and temperature averaging were used for grid independence. By placing the desired fluid and nanofluids in the problem to obtain the best efficiency and displacement heat transfer, as a result, water-silver nanofluid with a volume fraction of 2% had the most effect in increasing the displacement heat transfer and the desired efficiency. The results showed that the pressure decreases along the pipe with the fluid entering, and on the contrary, the temperature increases, and tualso the speed changes of nanofluids are constant. The changes in the displacement heat transfer of water-copper oxide and water-silver nanofluid at Reynolds 15000 in different volume fractions show that the heat transfer and efficiency of water-silver is higher than dwatercopper oxide, also the use of water-silver as nanofluid in systems Cooling is recommended
