افت فشار و انتقال حرارت جریان نانوسیال آب/اکسید تیتانیوم درون کانال دایره ای، مربعی و مستطیلی

هزینه انرژی در دهه های اخیر بشدت افزایش پیدا کرده است. لذا نیاز مبرم به نوع جدیدی از سیال کاری برای بهبود عملکرد گرمایی سیستم ها و کاهش مصرف انرژی احساس می شود. یکی از سیستم های گرمایی پرکاربرد مبدل های حرارتی هستند. در طراحی مبدل حرارتی مطالعه مشخصه های هیدرولیکی و گرمایی جریان کاملا توسعه یافته داخل کانال با سطح مقطع های مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین در پژوهش حاضر رفتار گرمایی و هیدرولیکی جریان آرام سیال پایه(آب) و نانوسیال آب/اکسید تیتانیوم درون کانال با سطح مقطع های دایره ای، مربعی و مستطیلی بطور تجربی مطالعه می شود. این پژوهش کمک می کند تا تاثیر غلظت نانوذرات، عدد رینولدز و شکل سطح مقطع را روی انتقال حرارت و افت فشار نانوسیال بررسی کنیم. آزمایش ها برای نانوسیال آب/اکسید تیتانیوم با سه غلظت حجمی0، 20/2 و 0/5 تحت رژیم جریان آرام با دمای ثابت سطح انجام شده اند. تحلیل اطلاعات نشان می دهد که افت فشار کانال غیردایروی نسبت به کانالهای دایروی کمتر است و اضافه شدن نانوذرات به سیال پایه افت فشار جریان داخل کانالها را چندان افزایش نمی دهد. همچنین نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که عدد ناسلت کانال دایره ای نسبت به کانالهای غیر دایروی برای سیال پایه و نانوسیال بیشتر است. اما افزایش نسبی عدد ناسلت کانالهای غیر دایروی نسبت به کانال دایره ای بیشتر است زیرا افزودن نانوذره ها به سیال پایه موجب کاسته شدن از اثرات منفی گوشه های تیز کانالهای غیر دایروی و بهبود انتقال حرارت می شود.