بررسی تجربی عملکرد هیدروترمودینامیکی مبدل حرارتی پوسته- لوله با استفاده از نانوسیال، نوار تابیده با شیار مثلثی و لوله های شیاردار

مبدل های حرارتی باعث انتقال انرژی گرمایی بین چند سیال با دماهای متفاوت می شوند. بیشتر سیال‏ها ضریب هدایت حرارتی پایینی نسبت به جامدات دارند، لذا افزودن ذرات جامد با ضریب هدایت حرارتی بالا می‏تواند باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابه جایی آنها شود. در این پژوهش به بررسی تاثیر افزودن نانوذرات به سیال پایه (آب دیونیزه)، قراردادن نوارهای مارپیچ با شیار مثلثی و همچنین شیاردارکردن سطح بیرونی لوله های مبدل پوسته و لوله، بر میزان ضریب انتقال حرارت، تغییرات ضریب اصطکاک و همچنین تغییرات معیار ارزیابی عملکرد پرداخته شده است. بدین منظور، تاثیر افزودن غلظت های0/7 و یک درصد نانوذرات اکسید منیزیم در بهبود میزان ضریب انتقال حرارت بررسی شده و نتایج استفاده همزمان از نانوسیال آب اکسید منیزیم، لوله های شیاردار و نوارهای مارپیچ با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد اگر حالت (آب دیونیزه بدون استفاده از نانوسیال، لوله های شیاردار و نوارهای مارپیچ با شیار مثلثی) به عنوان حالت پایه و مبنا در نظر گرفته شود، در هنگام استفاده از نانوسیال آب اکسید منیزیم با غلظت 0/7%، استفاده از لوله های شیاردار و استفاده از نوارهای مارپیچ با شیار مثلثی در درون لوله های مبدل پوسته و لوله باعث افزایش عملکرد حرارتی به میزان 48، افزایش ضریب اصطکاک تنها به میزان 6/3 و افزایش معیار ارزیابی عملکرد به میزان 46% می شود. همچنین در هنگام استفاده از نانوسیال آب اکسید منیزیم با غلظت یک درصد، استفاده همزمان از لوله های شیاردار و نوارهای مارپیچ با شیار مثلثی در درون لوله های مبدل پوسته و لوله باعث افزایش عملکرد حرارتی به میزان 72، افزایش ضریب اصطکاک تنها به میزان 6/9 و افزایش معیار ارزیابی عملکرد به میزان 70% شده است.