احمد آذری

با توجه به اهمیت کاهش مصرف انرژی، محققان پیوسته در پس یافتن راه هایی هستند که میزان مصرف انرژی کاهش داده شود. یکی از این راهبرد ها که به آن پرداخته شده است، استفاده از سیال هایی با توان انتقال حرارت بالا می باشد. با توجه به این نیاز مهم در این مطالعه به بررسی اثر افزودن نانوذراتCuO به سیال پایه به منظور اصلاح خواص پایه آن و هم چنین اثر افزایش سطح به واسطه حضور پره های مستطیلی شکل، بر روی ضریب انتقال حرارت جابه جایی، آنتروپی و افت فشار پرداخته شد. از آب خالص به عنوان سیال پایه استفاده و نانوسیال در سه غلظت 5/0، 75/0 و 1 درصد وزنی آماده شد. یک دستگاه آزمایشگاهی ساخته شد و مورد استفاده قرار گرفت. بخش اصلی این دستگاه شامل دو کانال مستطیلی شکل می باشد به طوری که کانال اول بدون پره و کانال دوم دارای پره بود. کانال ها از بالا و دو طرف عایق بوده و کف هر کانال تحت نرخ حرارتی ثابتی قرار گرفت. به واسطه شش حس گر دما، اندازه گیری دمای دیواره در شش نقطه مختلف انجام شد. هم چنین از دو حس گر دما جهت اندازه گیری دمای سیال ورودی و خروجی کانال که به طور مستقیم با سیال در ارتباط هستند استفاده شد. هم چنین در بخش دیگر این مطالعه به مدل سازی کانال مورد مطالعه در نرم افزار Ansys Fluent پرداخته شد. نتایج نشان داد که با افزودن نانوذره به سیال پایه، میزان انتقال حرارت برای هر دو کانال به طور متوسط تا 11درصد بهبود یافت. افزودن پره های مستطیلی به کانال موجب افزایش سطح و کاهش لایه مرزی گرمایی شده است و انتقال حرارت 53 درصد افزایش یافته است. هم چنین با افزودن نانوذره به سیال پایه، آنتروپی تولیدی به طور میانگین برای هر دو کانال تا 14 درصد کاهش یافت. هم چنین با توجه به کاهش سرعت در کانال دارای پره، افت فشار 30 درصد نسبت به کانال بدون پره کاهش یافت.