بررسي تجربي تاثير استفاده از نانوسيال اكسيد آهن (Fe3O4) و تزريق جريان ثانويه بر عملكرد حرارتي در يك لوله افقي

در اين مقاله تاثير استفاده از نانوسيال اكسيد آهن (𝐹𝑒3𝑂4) با سه غلظت حجمي 0/01%، 0/03% و 0/06%، و تزريق جريان ثانويه بر مقدار انتقال حرارت جابجايي و ضريب اصطكاك در يك لوله افقي بصورت تجربي بررسي شده است. جريان ثانويه بمنظور ايجاد آشفتگي بيشتر به پنج مدل مختلف به جريان اصلي در محدوده رينولدز 5865 تا 18800 تزريق شده است. طول و قطر لوله آزمايش به ترتيب 65 Le= و 1/7 D= سانتي‌متر، قطر سوراخ‌هاي تزريق جريان ثانويه 4/5 و 3 d= ميلي‌متر، نسبت دبي حجمي جريان ثانويه به جريان كلي 20% و 10%  و فاصله بين سوراخ‌هاي تزريق جريان ثانويه 4 و 2 = 𝐿/𝐷 در نظر گرفته شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه افزايش قطر سوراخ‌هاي تزريق جريان ثانويه، نسبت دبي حجمي جريان ثانويه به جريان كلي و كاهش فاصله بين سوراخ‌هاي تزريق جريان ثانويه در افزايش ضريب بهره موثر مي‌باشند. با استفاده از سيال آب، بالاترين ضريب‌ بهره در حالت4/5d= ميلي‌متر، 20%  و 2  در هر مدل بدست آمد. در اين حالت ميانگين ضريب بهره در كليه‌ رينولدزها براي مدل اول تا پنجم به ترتيب 1/256، 1/266، 1/31، 1/45 و 1/52 بدست آمد. حالت فوق در مدل چهارم و پنجم بالاترين عملكرد حرارتي را دارا مي‌باشد. با استفاده از نانو سيال اكسيد آهن با سه غلظت حجمي 0/01%، 0/03% و 0/06% نسبت به سيال آب، ميانگين ضريب بهره در كليه رينولدزها براي حالت فوق در مدل چهارم به ترتيب0/91%، 3/97% و 4/98% بصورت مشابه در مدل پنجم اين افزايش به ترتيب1/58%، 4/56% و 5/66% بدست آمد.