بررسی آزمایشگاهی جوشش جریانی مادون سردنانوسیال درلوله افقی

کاربرد وسیع انتقال حرارت در صنایع گوناگون سبب گردیده است که افزایش راندمان دستگاه های حرارتی در اولویت طراحان صنعتی قرار گیرد. محققین همیشه به دنبال راهی برای بهبود انتقال حرارت و در نهایت افزایش راندمان حرارتی بوده اند. به دلیل خواص انتقال حرارتی ضعیف سیالات معمول، علم به سمت تولید سوسپانسیون هایی با ذراتی در ابعاد نانو رفته است. هدف این تحقیق، بررسی آزمایشگاهی رفتار حرارتی جریان سیال نانو در طی فرایند جوشش مادون سرد در لوله افقی می باشد که در آن آب به عنوان سیال پایه و ذرات اکسید تیتانیوم tio2) ) در ابعاد نانو به عنوان نانو ذرات استفاده می شود. برای انجام کار حاضر دستگاه تست جوشش ساخته شده است. دستگاه تست جوشش از یک لوله اصلی تشکیل شده است که ده سنسور اندازه گیری دما در پنج مقطع از لوله (در هر مقطع دو سنسور، یکی در بالا و دیگری در پایین) و دو سنسور اندازه گیری دمای سیال در ورودی و خروجی لوله قرار داده شده است. علاوه بر دمای دیواره لوله و دمای سیال پارامتر های دیگری از قبیل دبی حجمی جریان و شار حرارتی اعمالی بر سیال اندازه گیری شده و ضریب انتقال حرارت جابه جایی برای آب خالص و سیال نانو در سه غلظت (01/0، 1/0 و 5/0 درصد حجمی) و در سه شار جرمی (138، 210 و kg/m2s 302) محاسبه شد. در نهایت نتایج نشان دادند که نانو سیالات در رژیم جریانی جابه جایی اجباری می توانند تا 5% باعث افزایش انتقال حرارت شوند و در مقابل در جوشش جریانی مادون سرد کاهش 10 درصدی انتقال حرارت را نسبت به آّب خالص از خود نشان می دهند. با توجه به اینکه تفاوت جریان جابه جایی اجباری با جوشش جریانی در مکانیزم تشکیل حباب است، می توان دلیل کاهش انتقال حرارت را به تغییرات مشخصات سطح لوله نسبت داد. با رسوب نانو ذرات، در تعداد حفره های سطح و همچنین مشخصات آن تغییراتی به وجود می آید که باعث کاهش و ریزتر شدن حباب ها می شود. علت افزایش انتقال حرارت در جوشش، آشفتگی در سیال است. با کاهش و ریزتر شدن حباب ها در سیال نانو، آشفتگی کمتری نسبت به آب خالص در جریان به وجود می آید و نتایج، کاهش انتقال حرارت را در سیال نانو نشان می دهند. کلمات کلیدی:سیال نانو، جوشش جریانی، مادون سرد، رسوب?