بررسی آزمایشگاهی اثر دبی و غلظت نانوسیال گرافن-آب و یافتن شرایط مطلوب به کمک روش تاگوچی

در این مقاله به کمک فعال کننده سطحی سدیم دودسیل سولفات، نانوصفحه های گرافن در سیال پایه آب پایدار گردید. نانوسیال تهیه شده در غلظت های wt.% 145/0 -01/0 در تبادل گر گرمایی صفحه ای واشردار در مجاورت سیال سرد (آب دیونیزه) قرار گرفت. تمام آزمایش ها برای جریان آرام در گستره اعداد رینولدز 1500-500 انجام گردید. اثر تغییر دبی و غلظت نانوسیال بر ضریب کلی انتقال حرارت و افت فشار بررسی شد. مشخص شد که بیشتر شدن غلظت، باعث بیشتر شدن هم زمان هردو عامل می گردد، درنتیجه کارایی تبادل گر گرمایی و راندمان حرارتی نانوسیال نیز مورد آنالیز قرار گرفت. مشخص گردید که بیشتر شدن غلظت باعث بیشتر شدن راندمان حرارتی نانوسیال و کارایی تبادل گر گرمایی می شود. بیشترین راندمان حرارتی (% 89) و کارایی (244/1) در دبی حداقل (lpm2) و غلظت حداکثر (wt.% 145/0) اتفاق می افتد. برای یافتن شرایط مطلوب (راندمان حرارتی بالاتر)، به کمک روش تاگوچی، آزمایش ها آنالیز گردید و صحت آزمایش ها تایید شد. همچنین مشخص شد که کم شدن دبی (% 56/98) اثر بیشتری بر نتایج راندمان حرارتی نسبت به بیشتر شدن درصد وزنی (% 404/0) دارد. میزان درصد خطا نیز % 018/0 به دست آمد که دقت نتایج را نشان می دهد.