بررسی تجربی انتقال حرارت نانوسیال آلومینا/آب داخل لوله افقی

در این مقاله، انتقال حرارت وافت فشار نانوسیال آلومینا/آب، در جریان درهم درون یک لوله افقی به‌صورت تجربی بررسی می‌شود. آزمایش طراحی شده به‌صورت یک حلقه بسته بوده و شامل پمپ، منبع ذخیره نانوسیال، سیستم‌های اندازه‌گیری دما و فشار، و مسیرهای لوله جهت انتقال نانوسیال می‌باشد. حلقه جریان به‌گونه‌ای طراحی شده است که اختلاف فشار دو سر لوله حاوی نانوسیال با یک دستگاه اندازه‌گیر دیفرانسیلی فشار اندازه‌گیری می‌شود. ده عدد حسگر دما نیز بر روی جداره لوله نصب شده است و به‌صورت محلی نسبت به اندازه‌گیری دمای جداره اقدام می‌شود. شرط مرزی درنظر گرفته شده در جداره لوله، شار حرارتی ثابت است. نانوذرات آلومینا با اندازه 40 نانومتر تهیه شده و به‌صورت معلق در آب مقطر به‌حالت پایدار در غلظت‌های 1%، 5/1% و 2% تولید شده‌اند. نتایج، بیانگر افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوذرات در سیال پایه است. افزایش عدد ناسلت برای نانوسیال در غلظت 2% حجمی در رینولدز 13500، در حدود 22% مشاهده شده است. داده‌های تجربی به‌دست آمده، با نتایج حاصل از پیش‌بینی‌های انتقال حرارت تکفاز در جریان درهم نیز مقایسه می‌شود. همچنین این آزمایش برای آب به‌عنوان سیال پایه نیز انجام می‌شود و نتایج حاصل از آن با نتایج نانوسیال مقایسه می‌شوند. افت فشار اندازه‌گیری شده با استفاده از نانوسیالات تقریباً برابر با سیال پایه می‌باشد.