Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
تاثیر افزودن نانوذرات به جریان جوشش مادون سرد در کانالهایی با سطح مقطع متفاوت و با قطر هیدرولیکی یکسان
The effects of nanoparticles in the subcooled boiling flow in the channels with different cross-sectional area and same hydraulic diameter
در این پژوهش، به مدلسازی جریان جوشش مادون سرد آب و نانوسیال با سیال پایه آب در کانالهایی با سطح مقطع متفاوت با قطر هیدرولیکی یکسان پرداخته شده است. در ابتدا جوشش مادون سرد سیال خالص در کانال ها با استفاده از دیدگاه اویلر - اویلر بررسی شد. نتایج حاصل از این قسمت با داده های آزمایشگاهی تطابق بسیار خوبی داشتند. در ادامه تأثیر نانوذرات بر جریان جوشش مادون سرد دراین کانال ها مورد مطالعه قرار گرفت. نانوذرات اکسید مس با قطر 40 نانومتر در ورودی به این جریان تزریق شد. جوشش نانوسیال با درنظر گرفتن سه فاز مایع، بخار و نانوذرات جامد مدلسازی شد. برهم کنش فاز مایع و بخار با استفاده از دیدگاه اویلر- اویلر مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی حرکت نانوذرات در سیال پیوسته از دیدگاه اویلر – لاگرانژ استفاده شد. آب، بخار و نانوذرات به ترتیب سیال پیوسته، سیال پراکنده و جامد پراکنده در نظر گرفته شدند. بعد اعتبارسنجی مدل حاضر، جوشش نانوسیال در کانالهای مختلف مدل سازی شد. تغییرات کسر حجمی و دما به عنوان دو پارامتر مهم در طول کانالها به دست آمد. طبق نتایج به دست آمده مشخص شد، در غلظتهای کم نانوذرات (Kg/s 0.001)کانالی با مقطع مستطیلی دارای بیشترین تغییرات کسر حجمی بخار نسبت به جوشش سیال خالص و در غلظتهای بیشتر (0.005 Kg/s)کانالی با مقطع مربعی شکل بیشترین تغییرات را از آن خود کردهاند.
In this research, subcooled flow boiling of water and water-based nanofluid in the different channels cross sections with the same hydraulic diameter is simulated. The subcooled flow boiling of water in the channels is studied by Euler – Euler model. The results of this part was matched with the experimental data very well. To study the effects of nanoparticles in the subcooled boiling flow, copper oxide nanoparticles with 40 nm in diameter were injected at the inlet to the flow. The nanofluid subcooled boiling is simulated by considering three phases, liquid, vapor and nanoparticles. The water and vapor interaction is simulated by Euler-Euler approach; and the motion of nanoparticles in the continuous fluid is modeled by Euler – Lagrange model. Water, vapor and nanoparticles were considered continuous fluid, dispersed fluid and dispersed solid, respectively. After model validation, boiling of nanofluids was modeling in different channels. Volume fraction and temperature variations is obtained along the channels. The results showed that, at low concentrations of nanoparticles (0.001 kg/s) rectangular channels and at higher concentrations (0.005 kg/s) square channels have the greatest changes in vapor volume fraction compared to pure water boiling.
مدلسازی عددی,کانالهای مختلف,جوشش مادون سرد نانوسیال
numerical simulation,Different channels,Nanofluid subcooled boiling
545
554
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8136&slc_lang=fa&sid=15
Hasan
Alimoradi
حسن
علیمرادی
100319475328460065783
100319475328460065783
No
Khajeh Nasir Toosi University of Technology
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Mehrzad
Shams
مهرزاد
شمس
100319475328460065782
100319475328460065782
Yes
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Ziba
Valizadeh
زیبا
ولی زاده
100319475328460065781
100319475328460065781
No
Khajeh Nasir Toosi University of Technology
دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی