بررسي تجربي انتقال حرارت و افت فشار نانوسيال پايه روغن-AL2O3 در لوله مارپيچ و مشاهده تأثير توربولاتور بر عملكرد مبدل حرارتي پوسته و لوله

امروزه با توجه به اهميت مبحث انرژي، محدوديت‌هاي منابع طبيعي و گرمايش زمين، كارايي سيستم‌هاي انتقال حرارت بيش‌ازپيش موردتحقيق قرارگرفته است. در اين مقاله به بررسي تجربي تأثير استفاده از نانوسيال و توربولاتور بر انتقال حرارت و افت فشار پرداخته‌شده است. از نانوسيال روغن‌پايه AL2O3 /SN300 با درصدهاي وزني 0/05، 0/1، 0/3 و 0/5 استفاده گرديده و از توربولاتور فلزي نوع مارپيچ جهت بررسي انتقال حرارت مبدل حرارتي پوسته و لوله استفاده‌شده است. آزمايش‌ها تحت دو شار حرارتي ثابت w/m2 3950 وw/m2 5280 و در دماهاي30، 40، 50 و 60 درجه سانتي‌گراد انجام‌شده است. رژيم جريان آرام بوده و آزمايش‌ها براي 8 دبي مختلف انجام‌گرفته است. از نتايج مشاهده شد ضريب انتقال حرارت نانوسيال به‌مراتب بيشتر از سيال پايه مي‌باشد و با افزايش درصد وزني نانوسيالات ضريب انتقال حرارت نيز افزايش مي‌يابد ولي از سوي ديگر موجب افزايش اختلاف فشار مي‌شود. همچنين مشاهده شد ضريب انتقال حرارت با عدد رينولدز رابطه مستقيم دارد و استفاده از توربولاتور تأثير چشمگيري برافزايش انتقال حرارت مبدل حرارتي دارد. نتايج در تطابق خوبي با نتايج تئوري بوده و خطا كمتر از 10 درصد اندازه‌گيري شد.