بررسي تجربي ضريب انتقال حرارت جابجايي و عدد ناسلت، در نانوسيال آب/كربن

يكي از مهمترين عوامل تاثيرگذار برعملكرد يك سيال در فرايند انتقال حرارت، ضريب انتقال حرارت سيال مي‌باشد. با توجه به بالاتر بودن ضريب انتقال حرارت رسانشي فلزات نسبت به مايعات، مي‌توان با استفاده از ذرات جامد فلزي، ميزان انتقال حرارت را افزايش داد. يكي از روش‌هاي جديد براي افزايش انتقال حرارت در مبدل‌هاي حرارتي، استفاده از نانوسيالات مي‌باشد. در اين مقاله پارامترهاي اصليِ تأثير گذار بر افزايش ضريب انتقال حرارت جابجايي نانو سيال كربن نسبت به سيال پايه آب، ازجمله دبي و غلظت نانو سيال را در محدوده رينولدز 7100 تا 16700 كه حالت جريان آشفته درون لوله محسوب مي‌شود، بررسي شده است. نتايج به دست آمده نشان داد كه افزايـش رينولدز منجر به افزايش ناسلت و ضريب انتقال حرارت جابجايي و كاهـش ضريـب اصطـكاك مي‌شود. همچنين نشان داده شد كه در يك رينـولدز ثـابت، نانـو سيـال كربن توانسته است تـا 10.17 % ضريب انتقال حرارت جابجايي بيشتري نسبت به سيال پايـه (آب) داشته باشد. مشخص شد كه با افزودن نانوذرات به آب، در ابتدا شاهد افزايش در ضريب انتقال حرارت جابجايي نانوسيال هستيم. اين افزايش تا غلظت حدود 0.2 درصد جرمي از نانوكربن ادامه داشته و پس از آن ضريب انتقال حرارت جابجايي، روندي كاهشي پيدا مي‌كند. بعـلاوه در ايـن پـژوهش، افت فشار ناشي از تغييرات رينولدز نيز بررسي شد و مشخص شد كه رفتار اين منحني با دياگرام مودي كاملاً در تطابق است.