شبیه سازی عددی اثر اندازه و شکل نانوذرات Al2O3 در یک مبدل حرارتی دولوله ای

در این پژوهش اثرات اندازه و شکل نانو ذرات  Al2O3معلق در سیال پایه آب با کسر حجمی 2 درصد در دمای 25 درجه سانتیگراد روی عملکرد مبدل حرارتی دولوله ای به صورت عددی در دو رژیم جریان آرام و آشفته مورد بررسی قرار می گیرد. قطر نانو ذرات بین10 تا 100 نانومتر می باشد. نانو ذرات با اشکال کروی، استوانه ای و ترکیبی از نانو ذرات کروی-استوانه ای با درصدهای30، 50، 60، 70، 80، 90 از نانو ذرات استوانه ای مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر شکل نانو ذرات نشان داد با افزایش درصد نانو ذرات استوانه ای، میزان انتقال حرارت در مبدل حرارتی افزایش می یابد و نانو ذرات استوانه ای در رژیم جریان آشفته عملکرد بهتری در داخل مبدل حرارتی دارند بطوریکه عدد ناسلت آن4/15 درصد بیش تر از نانو سیالات حاوی نانو ذرات کروی می باشد. هم چنین مشاهده شد این سوسپانسیون بیش ترین میزان افت فشار را در داخل مبدل حرارتی دارد. نتایج اندازه نانو ذرات آلومینا با قطرهای 10، 50 و 100 نانومتر نشان داد که نانو ذرات با قطر کوچک تر بیش‎ترین افزایش عدد ناسلت و افت فشار را دارند.