شبيه سازي عددي سه بعدي انتقال حرارت درون يك لوله به همراه موانع نوار پيچشي صليبي با نانوسيال آب– مس

با توجه به كاربرد تجهيزات تبادل گرمايي مانند مبدلها در صنايع مختلف، بهبود انتقال حرارت در اين تجهيزات اهميت بسياري دارد. روشهاي مختلفي براي بهبود انتقال حرارت به كار ميرود. در اين مقاله اثر نانو سيال و موانع چهارگانه از نوع نوار پيچشي بر روي ضريب انتقال حرارت به صورت عددي با نرمافزار انسيس فلوئنت بررسي شده است. نانو سيال استفاده شده، به عنوان يك سيال همگن در نظر گرفته شده است و اثر افزايش نانو ذره به صورت اثر بر روي خواص ترموفيزيكي نانو سيال اعمال شده است. ضريب انتقال حرارت براي آب خالص و نانوسيال و مانعها در حالتهاي مختلف بدست آورده شد و مقدار بهبود انتقال حرارت بدست آمد. جريان درون لوله آشفته بود و عدد رينولدز در محدوده 5600 تا 12000 در نظر گرفته شد. شبيهسازي براي حالت لوله ساده با آب خالص، لوله ساده همراه با نانوسيال با كسر حجمي 0.5 درصد، لوله با مانع با عرضهاي 3، 4 و 5 ميليمتر همراه با نانوسيال با كسر حجمي 0.5 درصد انجام شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه با وارد كردن نانوذره ضريب انتقال حرارت به ميزان %52.87 افزايش يافت. همچنين يافتهها نشان ميدهند كه در پهناي 4 ميليمتري نوارهاي پيچشي بيشترين مقدار عدد ناسلت بدست آمد. در اين حالت افزايش عدد ناسلت نسبت به حالت بدون مانع در رينولدز 12000 به ميزان% 64.58 افزايش يافت. مقدار ضريب اصطكاك براي مشخص كردن افت فشار بررسي شد. در پهناي 3ميليمتري مانع، بيشترين مقدار ضريب اصطكاك بدست آمد. در اين حالت ضريب اصطكاك نسبت به حالت بدون مانع %14.26 افزايش يافت.