بررسی تجربی انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال پایه روغن-AL2O3 در لوله مارپیچ و مشاهده تاثیر توربولاتور بر عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله

امروزه با توجه به اهمیت مبحث انرژی، محدودیت های منابع طبیعی و گرمایش زمین، کارایی سیستم های انتقال حرارت بیش ازپیش موردتحقیق قرارگرفته است. در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر استفاده از نانوسیال و توربولاتور بر انتقال حرارت و افت فشار پرداخته شده است. از نانوسیال روغن پایه AL2O3 /SN300  با درصدهای وزنی 0/005، 0/1، 0/3 و 0/5 استفاده گردیده و از توربولاتور فلزی نوع مارپیچ جهت بررسی انتقال حرارت مبدل حرارتی پوسته و لوله استفاده شده است. آزمایش ها تحت دو شار حرارتی ثابت w/m2 3950  وw/m2 5280 و در دماهای30، 40، 50 و 60 درجه سانتی گراد انجام شده است. رژیم جریان آرام بوده و آزمایش ها برای 8 دبی مختلف انجام گرفته است. از نتایج مشاهده شد ضریب انتقال حرارت نانوسیال به مراتب بیشتر از سیال پایه می باشد و با افزایش درصد وزنی نانوسیالات ضریب انتقال حرارت نیز افزایش می یابد ولی از سوی دیگر موجب افزایش اختلاف فشار می شود. همچنین مشاهده شد ضریب انتقال حرارت با عدد رینولدز رابطه مستقیم دارد و استفاده از توربولاتور تاثیر چشمگیری برافزایش انتقال حرارت مبدل حرارتی دارد. نتایج در تطابق خوبی با نتایج تیوری بوده و خطا کمتر از 10 درصد اندازه گیری شد.