بررسي تجربي عملكرد گرمايي لوله گرمايي نوساني داخل شياردار با نانو سيال آب - MWCNT

An Experimental investigation of Thermal Performance of Inner-Grooved Closed Loop Pulsating Heat Pipes with MWCNT nanofluid

با توجه به اهميت استفاده از نانو سيال‌ها در لوله‌هاي گرمايي و عدم ارائه گزارشي درباره استفاده از نانوسيال در لوله گرمايي نوساني داخل شياردار (IGOHP)، در اين تحقيق به‌صورت تجربي عملكرد گرماييIGOHP با نانوسيال آب- نانولوله كربني چند ديواره (MWCNT) مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايش‌ها در نسبت پرشوندگي بهينه (60 درصد) در توان‌هاي گرمايي 50 تا 300 وات در چهار كسر حجمي 0/05، 0/1، 0/2، 0/4 درصد با نانوسيال آب-MWCNT انجام گرديد. نتايج نشان داد كه كمترين مقاومت گرمايي در كسر حجمي 0/1 درصد به دست آمد و پس از آن افزودن غلظت نانوسيال سبب كاهش عملكرد گرمايي IGOHP شد كه دليل اصلي آن افزايش لزجت نانوسيال ميتواند باشد. استفاده از نانوسيال آب-MWCNT%0/1 در مقايسه با آب مقطر درIGPHP، به‌طور متوسط 11 درصد مقاومت گرمايي را كاهش و 12 درصد رسانايي گرمايي مؤثر را افزايش داد. نتايج نشان داد شروع بكار نوسانات در نانوسيال نسبت به آب مقطر زودتر آغاز شده و بهترين عملكرد در توان‌هاي گرمايي بالاتر رخ داد كه دليل آن مي‌توان در نوسانات زياد و مداوم دانست.

Due to the importance of using nanofluids in heat pipes and not providing a report on the use of nanofluids in inner groove pulsating heat pipe (IGPHP), In this research, the thermal performance of IGPHP investigated using water- MWCNT (Multi-walled carbon nanotube) nanofluid as a working fluid. Experiments were performed on the optimal filling ratio (60%) and the input heat range of 50-300W in the vertical position in four volume fractions of 0.05, 0.1, 0.2, 0.4% with MWCNT nanofluid. The results showed that the lowest thermal resistance was obtained in the volume fraction of 0.1% and then increasing the concentration of nanofluid increases the thermal resistance of IGOHP, which seems to be the main reason for increasing the viscosity of nanofluid. The results showed that the use of MWCNT 0.1% nanofluid reduced the thermal resistance about 11% and increased the effective thermal conductivity about 12%.The results showed that the fluctuations in nanofluids started earlier than distilled water and the best performance occurred at higher input heat, which can be attributed to the large number of continuous fluctuations.