بررسی تجربی ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت، در نانوسیال آب/کربن

یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار برعملکرد یک سیال در فرایند انتقال حرارت، ضریب انتقال حرارت سیال می باشد. با توجه به بالاتر بودن ضریب انتقال حرارت رسانشی فلزات نسبت به مایعات، می توان با استفاده از ذرات جامد فلزی، میزان انتقال حرارت را افزایش داد. یکی از روش های جدید برای افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی، استفاده از نانوسیالات می باشد. در این مقاله پارامترهای اصلی تاثیر گذار بر افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی نانو سیال کربن نسبت به سیال پایه آب، ازجمله دبی و غلظت نانو سیال را در محدوده رینولدز 7100 تا 16700 که حالت جریان آشفته درون لوله محسوب می شود، بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش رینولدز منجر به افزایش ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی و کاهش ضریب اصطکاک می شود. همچنین نشان داده شد که در یک رینولدز ثابت، نانو سیال کربن توانسته است تا 17/10 % ضریب انتقال حرارت جابجایی بیش تری نسبت به سیال پایه (آب) داشته باشد. مشخص شد که با افزودن نانوذرات به آب، در ابتدا شاهد افزایش در ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال هستیم. این افزایش تا غلظت حدود 0/2 درصد جرمی از نانوکربن ادامه داشته و پس از آن ضریب انتقال حرارت جابجایی، روندی کاهشی پیدا می کند. بعلاوه در این پژوهش، افت فشار ناشی از تغییرات رینولدز نیز بررسی شد و مشخص شد که رفتار این منحنی با دیاگرام مودی کاملا در تطابق است.