مطالعه عددی انتقال حرارت و افت فشار در جریان اجباری نانوسیال داخل لوله دندانه دار

انتقال حرارت و افت فشار در جریان نانوسیال آب- اکسید آلومینیم در لوله ای با دندانه های داخلی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر جریان آرام سیال تراکم ناپذیر به همراه روابط مربوط به تغییرات خواص نانوسیال به کمک روش حجم محدود با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده اند. اثر پارامترهای مختلف جریان و همچنین تاثیر فاصله بین دندانه های لوله و کسرحجمی نانوذرات بر انتقال حرارت در این لوله ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش میزان نانوذرات در سیال پایه، توسعه یافتگی حرارتی سریعتر اتفاق افتاده و درنتیجه انتقال حرارت افزایش می یابد. مشاهده شد که افزایش 5 درصدی کسرحجمی نانوذرات، منجر به افزایش عدد نوسلت موضعی نانوسیال به میزان حداکثر 28 درصد و نوسلت متوسط به میزان 11 درصد شده است. در همین حالت، ضریب اصطکاک روی دیوار لوله نیز در حدود 5/1 برابر شده است. نتایج همچنین نشان می دهد که با افزایش پنج برابری فاصله بین دندانه های داخلی لوله، نوسلت متوسط در عدد رینولدز 100 به میزان 45/2 برابر افزایش داشته است.