بررسی عددی جریان و انتقال حرارت مغشوش نانو سیال در یک لوله ی دایره ای حاوی صفحه پیچ خورده

کار حاضر با هدف بررسی اثر هر دو عامل صفحه ی پیچ خورده و نانو سیال بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان مغشوش نانوسیال درون لوله حاوی صفحه ی پیچ خورده تعریف شد و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. در کار حاضر اثر نسبت پیچش، کسر حجمی و قطر نانوذرات بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین خطا در اعتبارسنجی کار حاضر برابر با 58/12% است. نتایج بررسی بی بعد نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی عدد ناسلت متوسط افزایش می یابد و ضریب اصطکاک سطحی ثابت می ماند. عدد ناسلت متوسط در کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه، 075/10 درصد بیشتر می باشد، کاهش قطر نانوذرات سبب افزایش عدد ناسلت متوسط می شود. عدد ناسلت متوسط در dp ? 20nm نسبت به dp ? 60nm، 7/8 درصد بیشتر می باشد و ضریب اصطکاک تغییر زیادی نمی کند. با کاهش نسبت پیچش برای سیال خالص عدد ناسلت متوسط و ضریب اصطکاک افزایش می یابند. عدد ناسلت متوسط و ضریب اصطکاک در نسبت پیچش h/d ? 20.56 نسبت به h/d ? 41.67، به ترتیب 5/6% و 2/13% بیشتر می باشند. اثر افزایش کسر حجمی بر حرارت انتقال یافته به نانو سیال و کار مورد نیاز پمپ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بعددار نشان می دهند که نانو سیال در کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه برای انتقال حرارت ?q???37kwبه 21 درصد کار پمپ بیشتر و در dp ? 60nm نسبت به dp ? 20nm برای انتقال حرارت ?q???38kwبه 16/12% درصد کار پمپ بیشتر نیاز دارد. نتایج بعددار نشان می دهند لوله با صفحه پیچ خورده با h ? 0.37 نسبت به لوله بدون صفحه پیچ خورده برای انتقال حرارت ?q???40kwبه 8/43% درصد کار پمپ بیشتر نیاز دارد. با قرار دادن صفحه ی پیچ خورده مقدار بیشینه ی انتقال حرارت افزایش می یابد. استفاده از صفحه ی پیچ خورده در مقادیری از انتقال حرارت (q>43.5kw) که لوله بدون صفحه ی پیچ خورده نمی تواند آن را تامین کند، می تواند مفید باشد.