مطالعه آزمايشگاهي افزايش انتقال گرما درون مبادله‌‌‌كن‌هاي گرمايي با استفاده از نانوسيال اكسيد آلومينا و كويل سيمي در رژيم هاي جرياني متفاوت

Experimental Study of AL2O3/water Nanofluid Heat Transfer Enhancement in the Heat Exchangers Fitted with Modified Coil Wire in Different flow Regimes

امروزه استفاده از نانو سيالات به عنوان سيال پايه در مبادله‌‌‌كن‌هاي گرمايي گسترش چشم گيري يافته است. در اين مطالعه ما سعي نموديم تا كاربرد نانوذرات اكسيد آلومينيوم را به همراه كويل سيمي در افزايش انتقال گرما آب به عنوان سيال پايه را مورد بررسي قرار دهيم. بدين منظور نانو سيال با غلظت هاي مختلف ساخته شده،با گامهاي متفاوت كويل سيمي و در اعداد رينولدز مختلف مورد آزمايش قرار گرفت. از سيم پيچي براي افزايش آشفتگي جريان در داخل مبادله‌‌‌كن‌ بهره گرفته شد، نتايج نشان داد كه استفاده از نانو ذرات سبب افزايش بازدهي حرارتي مي گردد. هم چنين افزايش غلظت نانو ذرات و افزايش عدد رينولدز در افزايش كارايي سيستم هاي حرارتي نقش مستقيمي را ايفا مي نمايند.نتايج مبين اين است كه براي نانوسيال اكسيد آلومينا با غلظت 0.35 و سيم پيچي با نسبت گام 2 بهترين عملكرد را داردو براي اين شرايط ميزان افزايش انتقال گرما 30 الي 45 درصد محاسبه گرديد. اين در حالي است كه ميزان افزايش افت اصطكاكي براي اين وضعيت 1-6% قرار دارد. اين نتايج نشان مي دهد كه افزايش انتقال گرما بر افزايش افت فشار غلبه كرده و كنترل كننده عملكرد مبادله‌‌‌كن‌ مي باشد.

Nowadays the use of nano-fluids as base fluid in the heat exchanger has expanded impressive. in this study, we tried to examine the use of Alumina Nano- particles and coil wires for enhancing heat transfer of water as base fluid. Therefore, Nano-fluid made with different concentrations and difference patches of coil wires tested at different R eynolds numbers. The coil wires inside the heat exchanger was used to increase turbulency.the results shows use of Nano-particles terminated to high thermal efficiency. Also, increasing concentration of Nano particles and increasing of Reynolds numbers play important role in increasing efficiency of heating systems. also, the results shows that for Nano fluid with concentration of 0.35% and coil wire with pitch of 2 has best performance. For this condition the enhanced heat transfer 30-45% calculated. however, the increased friction factor for this situation is 1-6%.the results shows that enhanced heat transfer over come to increased pressure drop and control function is heat exchanger performance.