احمد آذری

هدف این مقاله، مطالعه عددی مشخصه های انتقال حرارتی و جریان نانوسیالات درون میکروکانال استوانه ای با سطح مقطع های مستطیلی، مثلثی و دایره ای و هم چنین مقایسه سیال پایه آب و دی اتیلن گلایکول می باشد. اندازه و شکل این مقطع ها تأثیر قابل توجهی بر روی عملکرد گرمایی و هیدرولیکی مبدل حرارتی میکروکانال دارد. نانوسیالات استفاده شده در این تحقیق شامل آب و دی اتیلن گلایکول به عنوان سیال پایه و نانوذرات شامل Al2O3، Cu، SiO2 و CuO می باشد. برای حل مسئله و استخراج داده های موردنیاز یک شبیه سازی 3 بعدی برای میکروکانال با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT 15.0 انجام شد و تأثیر شکل سطح مقطع جریان سیال و نوع نانو سیالات استفاده شده، بر روی پارامترهای انتقال حرارت و جریان سیال بررسی شد. از نتایج به دست آمده در این تحقیق، مشاهده می شود که با افزودن نانو ذرات به سیال پایه میزان انتقال حرارت و افت فشار افزایش پیدا می کند. هم چنین نتایج نشان می دهد که کانال های مستطیلی بهترین عملکرد را در بین سه هندسه بررسی شده دارا می باشد و بدترین عملکرد مربوط به کانال های مثلثی می باشد زیرا میزان ضریب انتقال حرارت جابجایی در کانال های مستطیلی و دایره ایی به ترتیب 26/19 %و 88/10 % بیشتر از کانال های مثلثی گزارش شده است و در پایان، سیال پایه دی اتیلن گلایکول بجای آب دریک دبی یکسان استفاده شد و مشخص شد که عملکرد سیال پایه آب به مراتب بهتر از دی اتیلن گلایکول می باشد به این ترتیب که ضریب انتقال حرارت جابجایی برای سیال پایه اب در غلظت 3% نانوسیال Al2O3 به میزان 80% بیشتر از سیال پایه دی اتیلن گلایکول بدست آمد.