مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی اثر نانوسیال بر انتقال حرارت در لوله‌ی حاوی ماده متخلخل جزئی با جریان سیال مغشوش

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس
3 هیئت علمی دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل
چکیده
در مطالعه‌ی حاضر، تأثیر استفاده از نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم بر روی انتقال حرارت در لوله‌ی حاوی ماده متخلخل جزئی و جریان مغشوش بصورت عددی بررسی شده‌است. بدین‌منظور لوله‌ی حرارتی در چهار ساختار مختلف مطالعه شده ‌است: بدون ماده متخلخل، آکنده از ماده متخلخل، آرایش مرزی و مرکزی ماده متخلخل. نتایج حل عددی نشان می‌دهد که استفاده از ذرات نانو با تغییر خواص ترموفیزیکی سیال پایه، در کلیه حالات فوق انتقال حرارت را بهبود می‌بخشد؛ اگرچه با استفاده از نانوسیال نسبت بهبود ضریب هدایت حرارتی در محیط متخلخل کمتر از ناحیه‌ی تمیز (بدون ماده متخلخل) است؛ در نتیجه‌، در آرایش مرزی ماده متخلخل، انتقال حرارت بهبود کمتر و در آرایش مرکزی بهبود بیشتری می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical investigation of nanofluid's effect on heat transfer in a pipe partially filled with porous material in a turbulent fluid flow

نویسندگان English

Alireza Jamarani 1
Mehdi Maerefat 2
Majid Eshagh Nimvari 3
چکیده English

In the present study, effect of nanofluid aluminum oxide-water on heat transfer in a pipe partially filled with porous material in a turbulent flow is investigated numerically. In this regard, the heat pipe is studied in four structures: without porous material, filled with porous material, boundary and central arrangement of porous material. The results of numerical solution show that use of nano particles with changing thermo physical base fluid's properties, enhances heat transfer in all of the above structures. However, with using of nanofluid, heat conduction enhancement ratio in porous medium is lower than clear medium (without porous material). As a result, heat transfer enhancement in boundary arrangement is less and in central arrangement is more.

کلیدواژه‌ها English

Heat Transfer
Turbulent flow
Porous Material
Nanofluid