بررسي تاثير استفاده از نانو سيال درون مبدل‌هاي حرارتي پوسته و لوله با اندازه‌هاي مختلف

Investigation of Using Nanofluid in Horizontal Shell and Tube Heat Exchangers with Different Sizes

در اين مقاله تاثير استفاده از چهار نوع نانوسيال با سيال پايه آب و نانو ذرات اكسيد فلزي شامل آلومينا و تيتانيا و نانو ذرات فلزي شامل نقره و مس در كسرهاي حجمي 1% تا 4% درون يك مبدل حرارتي پوسته و لوله مطالعه شده است. اين كار بر پايه تجربيات صنعتي و با در نظر گرفتن الزامات استاندارد، با بررسي يكصد و دو حالت مختلف و مقايسه با سيال پايه آب انجام شده است. خواص نانو سيالات وابسته به دما و در محاسبه آنها از مدل هاي تجربي مناسب و معتبر استفاده گرديده است. غالب نتايج حاكي از آن هستند كه استفاده از نانوسيال همواره باعث بهبود در عملكرد مبدل حرارتي شده و بكارگيري آن در سمت پوسته نسبت به سمت لوله بدون توجه به اندازه مبدل ارجحيت دارد.

In the present work, the effect of using four types of nanofluid including alumina/water, titania/water, silver/water, and copper/water, in volume concentrations of 1% to 4% within a shell and tube heat exchanger in three thermal loads has been investigated. This study is done based on investigation of 102 design cases concerning industrial experiences and Tubular Exchangers Manufacturer’s Association Standard (TEMA) requirements. The thermo physical properties of nanofluid have been taken as temperature dependent and calculated by use of proper valid experimental formulas. Most of the results show that using nanofluid will always cause enhancement in performance of heat exchanger and utilizing it in shell side is preferable, regardless of the size of heat exchanger.