بررسی و مقایسه اثر نانو سیالات مختلف بر عملکرد گرمایی لوله حرارتی

لوله حرارتی از وسایل موثر در انتقال حرارت می باشد که از راه های بهبود عملکرد آن، استفاده از نانوسیالات که از پراکنده سازی ذرات با ابعاد نانو در سیال پایه به دست می آید، به عنوان سیال عامل می باشد. در تحقیق حاضر، به مدلسازی عددی عملکرد گرمایی لوله حرارتی استوانه ای هنگام استفاده از نانوسیالات مختلف پرداخته شده است. سه نوع نانوسیال استفاده شده، حاوی ذرات اکسید آلومینیوم، اکسید مس و نقره می باشند که از آب به عنوان سیال پایه استفاده می کنند. اثر تغییر نوع نانوذرات، کسر حجمی و سایز نانوذرات مورد استفاده بر عملکرد گرمایی و توزیع فشار و سرعت در لوله حرارتی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از نانوسیالات مختلف با یکدیگر، و با نتایج حاصل هنگام استفاده از آب خالص مقایسه شده است. نانوذرات مورد استفاده در سیال پایه باعث بهبود عملکرد گرمایی لوله حرارتی در مقایسه با آب خالص، با کاهش 27/12، 32/12 و 26/13 درصدی مقاومت حرارتی و گرادیان دما در طول لوله حرارتی، برای کسر حجمی 3% و به ترتیب برای نانوذرات اکسیدآلومینیوم، اکسیدمس و نقره با قطر 20 نانومتر، خواهند شد. مشاهده شده است که ذرات با سایز کوچکتر اثر بیشتری بر اختلاف دما در امتداد لوله حرارتی دارند. همچنین مقادیر بهینه کسر حجمی و سایز ذرات جهت افزایش عملکرد لوله حرارتی مشاهده شده است.