مطالعه عددی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی جریان آشفته سیال نانو درون لوله افقی و مایل تحت شار حرارتی غیر یکنواخت در دیواره با استفاده از مدل مخلوط

در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی ترکیبی جریان آشفته سیال نانوی آب/ درون لوله مسی افقی و مایل تحت شار حرارتی غیر یکنواخت در دیواره با استفاده از مدل دوفازی مخلوط بصورت عددی بررسی شده است. نیمه بالایی لوله تحت شار حرارتی و نیمه پایینی آن عایق می باشد. در این مطالعه قطر ذرات نانوجامد معادل 28 نانومتر و کسرحجمی0%، 2%، 4% و 5% در نظر گرفته شده است. اثر کسر حجمی نانوذرات، عدد گراشهف، عدد رینولدز، قطر ذرات معلق بر روی سرعت محوری، انرژی جنبشی آشفتگی، سرعت های ثانویه، دما، ضریب انتقال حرارت جابجایی، تنش برشی، ضریب اصطکاک سطحی مطالعه و بررسی شده است. مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت جابجایی با افزایش کسر حجمی ذرات افزایش می یابد. همچنین این ضریب با افزایش عدد رینولدز افزایش می یابد. از طرفی با افزایش زاویه نسبت به افق، افزایش عدد گراشهف، افزایش قطر ذرات معلق، ضریب انتقال حرارت جابجایی کاهش می یابد. در یک لوله مایل تحت شرایط فوق و عدد رینولدز و عدد گراشهف و کسر حجمی ثابت ( ، ، ) ،کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی در زوایای 30، 45، 60 و 75 درجه نسبت به لوله افقی به ترتیب برابر 1%، 5/1%، 2% و 5/2% می باشد. در یک عدد رینولدز و کسر حجمی ثابت ( ، ) در یک لوله افقی کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی در اثر افزایش عدد گراشهف از به معادل 27% و از به معادل 14% می باشد. در یک عدد گراشهف و کسر حجمی ثابت ( ، ) افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی در اثر افزایش عدد رینولدز از به معادل 12% و از به معادل 14% می باشد. در یک عدد گراشهف و عدد رینولدز و کسر حجمی ثابت ( ، ، ) کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی دراثر افزایش قطر ذرات از به معادل 13% و از به معادل 3% می باشد. 4 رابطه جدید برای محاسبه عدد ناسلت و ضریب اصطکاک سطحی در لوله های افقی و مایل برای یک عدد گراشهف مشخص و عدد رینولدز بین 4000 تا 6000 و کسر حجمی های مختلف ارائه شده است.