کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7158070 1462792 2018 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermohydraulic performance analysis of a spiral heat exchanger operated with water-alumina nanofluid: Effects of geometry and adding nanoparticles
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل عملکرد ترمو هیدرولیک یک مبدل حرارتی مارپیچی با نانو فلزی آب-آلومینا: اثر هندسه و افزودن نانو ذرات
کلمات کلیدی
مبدل حرارتی اسپیرال، نانو سیال، ترمو هیدرولیک عملکردی، اثربخشی، نانوذرات آلومینا، مطالعه عددی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، عملکرد ترمو هیدرولیکی یک مبدل حرارتی مارپیچی که با استفاده از نانو فلوئید آب-آلومینای تحت رگ جریان جریان آشفته مورد بررسی قرار می گیرد. آب داغ در یک طرف جریان دارد در حالیکه نانوفیلد سرد در طرف دیگر مبدل حرارتی جریان دارد. اثرات تعداد رینولدز، سرعت جریان جرمی، غلظت نانو ذرات و فاصله بین صفحات بر روی ضریب انتقال حرارت کنترلی، قدرت پمپاژ، ضریب انتقال حرارت کل و همچنین اثربخشی مبدل حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. شار حرارت متوسط ​​با افزایش غلظت و تعداد رینولدز افزایش می یابد، در حالی که با افزایش اندازه شکاف آن کاهش می یابد. علاوه بر این، ضریب انتقال حرارت گرما و انتقال ضریب انتقال حرارت با افزایش تعداد رینولدز و غلظت افزایش می یابد. بدین ترتیب، ضریب انتقال حرارت کنترلی حدود 134.4 درصد افزایش می یابد با افزایش تعداد رینولدز از 4000 تا 11000 در غلظت 2 درصد، در حالی که با افزایش میزان غلظت 0 تا 5 درصد در تعداد رینولدز 10،000 افزایش می یابد. افزایش پمپاژ با افزایش غلظت یا تعداد رینولدز و افزایش تعداد رینولدز افزایش می یابد، اثر تمرکز بر قدرت پمپاژ بیشتر قابل توجه است. افزون بر این، با کاهش فاصله، قدرت پمپ افزایش می یابد و این افزایش در غلظت بالاتر قابل توجه است. با این حال، با توجه به سرعت جریان جرم ثابت، یک غلظت مطلوب به دست می آید که در آن حداکثر انتقال حرارت اتفاق می افتد. در ضمن، با افزایش غلظت در جریان جریان جرم ثابت، قدرت پمپاژ کاهش می یابد. علاوه بر این، اثربخشی با افزایش تعداد رینولدز و کاهش شکاف افزایش می یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
تجزیه و تحلیل عملکرد ترمو هیدرولیک یک مبدل حرارتی مارپیچی با نانو فلزی آب-آلومینا: اثر هندسه و افزودن نانو ذرات
چکیده انگلیسی
This paper examines thermohydraulic performance of a spiral heat exchanger operated with the water-alumina nanofluid under turbulent flow regime. The hot water flows in one side while the cold nanofluid flows inside the other side of the heat exchanger. The effects of Reynolds number, mass flow rate, nanoparticle concentration and gap between the plates on the convective heat transfer coefficient, pumping power, overall heat transfer coefficient as well as effectiveness of the heat exchanger are evaluated. The average heat flux enhances with the increase of concentration and Reynolds number, while reduces by increasing the gap magnitude. Moreover, convective heat transfer coefficient and overall heat transfer coefficient enhance with increasing Reynolds number and concentration. Thereby, the convective heat transfer coefficient increases about 134.4% with increase of Reynolds number from 4000 to 11,000 at concentration of 2%, while it enhances almost 26.3% with increment of the concentration from 0 to 5% at Reynolds number of 10,000. The pumping power intensifies by increasing either concentration or Reynolds number, and at higher Reynolds numbers, the effect of concentration on the pumping power becomes more noticeable. Moreover, the pumping power intensifies by decreasing the gap, and this augmentation is more significant at higher concentration. Based on constant mass flow rate, however, an optimum concentration is obtained in which maximum heat transfer occurs. Meanwhile, the pumping power decreases by increasing the concentration at a constant mass flow rate. Furthermore, the effectiveness enhances by increasing the Reynolds number and reducing the gap.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 170, 15 August 2018, Pages 62-72
نویسندگان
, ,