بهبود انتقال گرمای جابه‌جایی برج‌های خنک‌کننده خشک با استفاده از نانوسیال آلی– فلزی نیکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی سامانه‌های انرژی دانشکده بین‌الملل کیش دانشگاه تهران

2 دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشکده محیط‌زیست، دانشگاه تهران

چکیده

در این پژوهش، یک مطالعه عددی در مورد افزایش انتقال گرمای جابه‌جایی در مبدلی به طول L و قطر D، که از دیواره‌های جانبی با شار سرمایشی ثابت q خنک و نانوسیال همگن آلی – فلزی نیکل با دبی ثابت و دما TH وارد و با دما TC خارج شده، انجام شد. نتیجه‌های به‌دست آمده از حل هم‌زمان معادله‌های حاکم برای نانوسیالات، اکسید مس، اکسید آلومینیم، اکسید تیتانیم و آلی– فلزی نیکل نشان داد، با توجه به تفاوت مقدارهای دمای خروجی مبدل، عدد ناسلت و ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی متوسط برای نانوسیالات یادشده، با کسر حجمی، دما، سرعت سیال ورودی و شار سرمایشی ثابت؛ دمای خروجی مبدل برای نانوسیال آلی– فلزی نیکل بیش از سایر نانوسیالات کاهش می‌یابد. بررسی تأثیر شار سرمایشی با دما، سرعت و کسر حجمی ثابت نشان داد، با افزایش شار سرمایشی، دمای خروجی کاهش و مشخصه گرمایی مبدل بهینه ولی عدد ناسلت و ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی متوسط به دلیل عدم تغییر ابعاد هندسی مبدل ثابت می‌مانند. همچنین، مطالعه تأثیر کسر حجمی با دما، سرعت و شار سرمایشی ثابت نشان داد، با افزایش کسر حجمی، دمای خروجی کاهش و مشخصه گرمایی مبدل بهینه اما عدد ناسلت و ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی متوسط، کاهش می‌یابند و درنهایت بررسی تأثیر دمای نانوسیال ورودی مبدلبا کسر حجمی، سرعت سیال ورودی و شار سرمایشی ثابت، نشان داد، با افزایش دمای ورودی، دمای خروجی افزایش یافته ولی عدد ناسلت و ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی متوسط به دلیل عدم تغییر ابعاد هندسی مبدل و ثابت می‌مانند.