بررسی تجربی اثر نانوسیال بر عملکرد مبدل های لوله - حلزونی
[پایاننامه]
/علی رمضانخانی
دانشگاه صنعتی سهند
، ۱۳۹۰
۱۲۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک
دانشگاه صنعتی سهند
در پایاننامهی حاضر اثر نانوسیال آب Al۲O۳ بر انتقال حرارت جابجایی اجباری کویلهای حلزونی افقی غوطهور در آب، به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت .جریان داخل کویل پایا بوده و انتقال حرارت سطح خارجی کویل از نوع جابجایی طبیعی میباشد. به همین منظور سه ترکیب حجمی نانوسیال با غلظتهای ۵/. ، ۱ و ۲ درصد حجمی با نانوذرهی آلومینا تهیه شد. برای بررسی اثر نانوسیال، ابتدا مقدار دانسیته، ویسکوزیته و ضریب هدایت گرمایی نانوسیال برای هر سه ترکیب تهیه شده، اندازهگیری شد .افزودن نانوذره به آب باعث افزایش ضریب هدایت گرمایی، ویسکوزیته و دانسیتهی آن و کاهش ظرفیت گرمایی ویژهی سوسپانسیون گردید. در مطالعهی حاضر از سه کویل حلزونی با هندسهی متفاوت استفاده شد. هریک از کویلها در آب گرم غوطهور بوده و سیال سرد از داخل آنها عبور میکند .با استفاده از آزمایشهای انجام شده بر روی دو کویل، رابطهای برای تخمین ضریب انتقال حرارت جابجایی کویلها به صورت تابع توانی از عدد دین و پرانتل برای آب و سه ترکیب حجمی نانوسیال آب Al۲O۳ در شرایط پایا ارائه شد .سپس از هریک از روابط جهت پیشبینی دمای سیال خروجی از کویل سوم استفاده شد .با توجه به همخوانی بسیار خوب نتایج، رابطهی ارائه شده در مطالعهی حاضر میتواند جهت طراحی دقیق مبدلهای حرارتی حلزونی که تحت شرایط انتقال حرارت اجباری کار میکنند، مورد استفاده قرار گیرد. نتایج نشان میدهد افزودن نانوسیالبه آب، باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت میگردد و با افزایش غلظت نانوذرهی سوسپانسیون، مقدار انتقال حرارت نیز به صورت غیر خطی افزایش مییابد.