بررسی تجربی تاثیر سطح شیاردار و میدان مغناطیسی بر جوشش استخری نانوسیال گاما-اکسیدآهن/ آب

جوشش استخری کاربردهای فراوانی در فرایندهای صنعتی دارد. استفاده از نانوذرات، گسترش سطح گرمکن و اعمال میدان مغناطیسی از عوامل مهم و موثر بر انتقال حرارت جوشش است. در این مقاله، جوشش استخری آب دیونیزه و نانوسیال مغناطیسی گاما- اکسیدآهن / آب در فشار یک اتمسفر بر روی سطح مسی صاف و شیاردار در حضور و عدم حضور میدان مغناطیسی به طور تجربی بررسی شده است. برای تایید صحت نتایج، آزمایش آب دیونیزه در سه روز متفاوت انجام شد که تطابق خوبی با روابط مرجع داشت. نانوسیال به صورت یک مرحله ای ساخته شده و از پایداری بالایی برخوردار است. نتایج نشان داده که ضریب انتقال حرارت جوشش آب دیونیزه در سطح شیاردار دایره ای و مستطیلی افزایش و در مثلثی کاهش نسبت به سطح صاف داشته است. ضریب انتقال حرارت جوشش نانوسیال به طور متوسط در سطح شیاردار دایره ای 24 درصد افزایش و در مستطیلی و مثلثی به ترتیب 8 و 37 درصد کاهش نسبت به سطح صاف داشته است. وجود گوشه ها و کاهش ترشوندگی در دیواره عمودی در شیار مستطیلی و مثلثی و سرخوردن حباب ها باعث افزایش مقاومت حرارتی نسبت به شیار دایره ای می شود. برای ایجاد میدان مغناطیسی از دو آهنربای تخت دایم در دو طرف مخزن جوشش استفاده شده است. با اعمال میدان مغناطیسی با گرادیان منفی، ضریب انتقال حرارت جوشش نانوسیال در شارهای پایین در سطح شیاردار دایره ای و مستطیلی افزایش و در مثلثی کاهش یافته است. نیروی مغناطیسی رو به بالا باعث کاهش قطر حباب های تشکیل شده می شود، اما نوع شیار نیز بر نتیجه اثرگذار است.