مطالعه آزمايشگاهي انتقال حرارت و كاهش درگ درلوله افقي توسط پلي نانوسيال آب/پلي اكريل آميد/مس

افزودن نانوذرات به سيالات پايه موجب بهبود عملكرد حرارتي سيال پايه خواهد شد. از طرفي، افزودن مقادير اندك پليمر با وزن مولكولي بالا به جريان توربولنت سيال در خطوط لوله مي تواند موجب كاهش افت فشار اصطكاكي و نيروي درگ گردد. در اين پژوهش مطالعه آزمايشگاهي انتقال حرارت وكاهش درگ در يك لوله افقي گالوانيزه حاوي پلي نانوسيال آب/نانومس و پلي اكريل آميد انجام شده است. از نانوذرات مس با قطر تقريبي 40 نانومتر به عنوان عامل افزاينده انتقال حرارت و پلي اكريل آميد به عنوان عامل كاهنده درگ استفاده شده است. غلظت هاي مورد مطالعه در اين پژوهش ppm50-10 پليمر PAM و 1-0.1 درصد وزني نانومس مي باشد. از آناليز FTIR جهت بررسي احتمالي تشكيل پيوندهاي شيميايي جديد بين مولكول هاي پليمر و نانوذرات استفاده شده است. ابتدا خواص ترموفيزيكي و رئولوژيكي پلي نانوسيالات مورد نظر اندازه گيري شده، سپس پديده كاهش درگ و انتقال حرارت براي آب، محلول پليمري پلي اكريل آميد/آب، نانوسيال آب/نانومس و پلي نانوسيال آب/پلي اكريل آميد/نانومس بررسي شده است. دماي ميانگين توده سيال ورودي در تمام آزمايش ها حدود 30 درجه سلسيوس بوده و شار حرارتي ثابت به ميزان 900 وات به ديواره خارجي لوله اعمال شده است. نتايج بدست آمده نشان داد پلي نانوسيالات مورد بررسي در تمامي غلظت هاي مورد مطالعه از پليمر و نانوسيالات داراي رفتار نيوتني بوده اند. ويسكوزيته، چگالي و هدايت گرمايي با افزايش غلظت نانوذرات مس افزايش يافت  افزايش عدد رينولدز موجب افزايش درصد بهبود سرعت  انتقال حرارت و كاهش درصد درگ شد. بيشترين درصد كاهش درگ در پلي نانوسيالات حاوي ppm50 پلي اكريل آميد و 1 درصد وزني نانومس در عدد رينولدز 29064 با %59.5 كاهش درگ و %27.2 بهبود انتقال حرارت مشاهده گرديد. حداكثر بهبود سرعت انتقال حرارت در پلي نانوسيال حاوي ppm10 پليمر و 1 درصد وزني نانومس با 27.7 بهبود انتقال حرارت و %38.2 كاهش درگ اتفاق افتاد.