بررسی تجربی تاثیر استفاده از نانوسیال اکسید آهن (Fe3O4) و تزریق جریان ثانویه بر عملکرد حرارتی در یک لوله افقی

در این مقاله تاثیر استفاده از نانوسیال اکسید آهن با سه غلظت حجمی 0/01%، 0/03% و 0/06%، و تزریق جریان ثانویه بر مقدار انتقال حرارت جابجایی و ضریب اصطکاک در یک لوله افقی بصورت تجربی بررسی شده است. جریان ثانویه بمنظور ایجاد آشفتگی بیشتر به پنج مدل مختلف به جریان اصلی در محدوده رینولدز 5865 تا 18800 تزریق شده است. طول و قطر لوله آزمایش به ترتیب 65 Le= و 1/7 D= سانتی متر، قطر سوراخ های تزریق جریان ثانویه 4/5 و 3 =d میلی متر، نسبت دبی حجمی جریان ثانویه به جریان کلی 20% و 10%  و فاصله بین سوراخ های تزریق جریان ثانویه 4 و 2 =  در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که افزایش قطر سوراخ های تزریق جریان ثانویه، نسبت دبی حجمی جریان ثانویه به جریان کلی و کاهش فاصله بین سوراخ های تزریق جریان ثانویه در افزایش ضریب بهره موثر می باشند. با استفاده از سیال آب، بالاترین ضریب بهره در حالت4/5d= میلی متر، 20%  و 2  در هر مدل بدست آمد. در این حالت میانگین ضریب بهره در کلیه رینولدزها برای مدل اول تا پنجم به ترتیب 1/256، 1/266، 1/31، 1/45 و 1/52 بدست آمد. حالت فوق در مدل چهارم و پنجم بالاترین عملکرد حرارتی را دارا می باشد. با استفاده از نانو سیال اکسید آهن با سه غلظت حجمی 0/01%، 0/03% و 0/06% نسبت به سیال آب، میانگین ضریب بهره در کلیه رینولدزها برای حالت فوق در مدل چهارم به ترتیب0/91%، 3/97% و 4/98% بصورت مشابه در مدل پنجم این افزایش به ترتیب1/58%، 4/56% و 5/66% بدست آمد.