بررسي عددي اثر نانوسيال بر انتقال حرارت در لوله‌ي حاوي ماده متخلخل جزئي با جريان سيال مغشوش

Numerical investigation of nanofluids effect on heat transfer in a pipe partially filled with porous material in a turbulent fluid flow

در مطالعه‌ي حاضر، تأثير استفاده از نانوسيال آب اكسيد آلومينيوم بر روي انتقال حرارت در لوله‌ي حاوي ماده متخلخل جزئي و جريان مغشوش بصورت عددي بررسي شده‌است. بدين‌منظور لوله‌ي حرارتي در چهار ساختار مختلف مطالعه شده ‌است: بدون ماده متخلخل، آكنده از ماده متخلخل، آرايش مرزي و مركزي ماده متخلخل. نتايج حل عددي نشان مي‌دهد كه استفاده از ذرات نانو با تغيير خواص ترموفيزيكي سيال پايه، در كليه حالات فوق انتقال حرارت را بهبود مي‌بخشد؛ اگرچه با استفاده از نانوسيال نسبت بهبود ضريب هدايت حرارتي در محيط متخلخل كمتر از ناحيه‌ي تميز (بدون ماده متخلخل) است؛ در نتيجه‌، در آرايش مرزي ماده متخلخل، انتقال حرارت بهبود كمتر و در آرايش مركزي بهبود بيشتري مي‌يابد

In the present study, effect of nanofluid aluminum oxidewater on heat transfer in a pipe partially filled with porous material in a turbulent flow is investigated numerically. In this regard, the heat pipe is studied in four structures: without porous material, filled with porous material, boundary and central arrangement of porous material. The results of numerical solution show that use of nano particles with changing thermo physical base fluids properties, enhances heat transfer in all of the above structures. However, with using of nanofluid, heat conduction enhancement ratio in porous medium is lower than clear medium (without porous material). As a result, heat transfer enhancement in boundary arrangement is less and in central arrangement is more.