تاثير نانوسيال آب - اكسيد گرافن بر عملكرد خواص انتقال حرارتي و گرمايشي مبدل حرارتي با استفاده از داده‏هاي تجربي و رياضي

در اين مقاله، مشخصه جريان آشفته نانوسيالات آب-اكسيد گرافن به طور كامل بررسي شده است. همچنين، اثرات برخي از پارامترهاي مهم مانند غلظت نانوذرات اكسيد گرافن و عدد رينولدز بر سرعت انتقال حرارت ارائه مي‌شود. محدوده غلظت نانوسيال از صفر تا يك درصد وزني نانوذرات اكسيد گرافن در نظر گرفته شده است و در يك مبدل حرارتي دو لوله‏اي جريان مخالف در شرايط جريان آشفته كه عدد رينولدز بين 80000 تا 180000 انتخاب مي‏شود؛ موضوع تاثير نانوكاتاليست اكسيد گرافن در ميزان انتقال حرارت مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد گرانروي نانوسيال نسبت به سيال پايه (آب) حداكثر 23 درصد افزايش يافته است. همچنين، افزايش 25/4 درصدي هدايت حرارتي در نانوسيال حاضر در مقايسه با حداقل مقدار آن براي آب وجود دارد. با در نظر گرفتن داده‏ هاي به دست آمده از اين مطالعه، عدد ناسلت، ضريب انتقال حرارت هدايتي، ضريب اصطكاك و ضريب عملكرد حرارتي مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور اعتبارسنجي داده‏ها، نتايج اين مطالعه با مطالعات قبلي و داده‏هاي آزمايشگاهي مقايسه شده است. حداكثر، نانوسيال داراي 23 درصد افزايش در ضريب اصطكاك، 69/7 درصد افزايش در ضريب انتقال حرارت هدايتي، 37 درصد رشد در عدد ناسلت در مقايسه با سيال پايه است. با اين حال، ضريب عملكرد حرارتي حداكثر 1/85 افزايش مي‏يابد. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده، مي‌توان از نانوسيال حاضر در مبدل‌هاي حرارتي استفاده كرد.