پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 610 |
| تعداد مقالات | 9,028 |
| تعداد مشاهده مقاله | 67,082,888 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,656,359 |
بررسی انتقال حرارت و جریان آرام نانوسیال از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک در یک مبدل حرارتی جریان مخالف | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| مقاله 4، دوره 13، شماره 41، شهریور 1394، صفحه 47-57 اصل مقاله (766.68 K) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2017.1726 | ||
| نویسندگان | ||
| کامیار کمانی؛ روح اله رفعی* | ||
| دانشگاه سمنان | ||
| تاریخ دریافت: 09 بهمن 1395، تاریخ بازنگری: 27 شهریور 1396، تاریخ پذیرش: 09 بهمن 1395 | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله با استفاده از حل عددی معادلات حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت آن، تأثیر افزودن کسر حجمی نانوذرات بر عملکرد یک مبدل حرارتی جریان مخالف از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک بررسی شده است. از مدل تکفاز برای مخلوط سیال پایه و نانوذرات استفاده شده است. برای محاسبه چگالی، ظرفیت گرمایی ویژهی نانوسیال، لزجت و ضریب رسانش از فرمول‌های تحلیلی و تجربی موجود استفاده شده است. برای حل عددی معادلات حاکم از روش حجم محدود (FVM) استفاده شده است. برای ارتباط بین میدان سرعت وفشار از الگوریتم سیمپل (SIMPLE) استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که با اضافه کردن نانوذرات در قسمت حلقوی مبدل، آنتروپی تولید شدهی کل به میزان بسیار اندکی افزایش مییابد که قابل چشم پوشی است. با افزایش کسر حجمی نانوذرات ضریب انتقال حرارت (U ) و انتقال حرارت کل(Q) میزان قابل توجهی افزایش مییابد و همچنین نسبت بازگشت‌ناپذیری به گرمای مبادله شده (عدد آنتروپی (Ns)) کاهش خواهد یافت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مبدل حرارتی؛ نانوسیال؛ عدد آنتروپی؛ جریان آرام | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Second law analysis of nanofuid laminar flow in a counter-flow heat exchanger | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Kamyar Kamani؛ Roohollah Rafee | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper the results of numerical simulations for heat transfer of a nanofluid flow inside a counter flow heat exchanger is presented. Effects of addition oftheAl2O3 nanoparticles on the entropy generation ofthesystem are investigated. Single fluid model is used for simulation of the nanofluid flow. Analytical and experimental formulations are used for density, specific heat, viscosity and conductivity of nanofluid. Finite volume method (FVM) has been used for numrerical simulation and SIMPLE algorithm is applied for pressure velocity coupling. It is found that adding nano particles in annulus, causes a little incerement in entropy generation which can be overlooked. On the other hand, the increasing of volume fraction of nanoparticles leads to ascend heat transfer coefficient (U ) and total heat transfer (Q) significantly, and it results in decreased entropy number (Ns). | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Heat Exchangers, Nanofluid, Entropy Generation Number, Laminar flow | ||
| مراجع | ||
|
[1] Xuan, Y., Li, Q. (2000). "Heat transfer enhancement of nanofluids". International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 21, pp. 58-64.
[2] Daungthongsuk, W., Wongwises, S. (2007). "A critical review of convective heat transfer of nanofluids". Renew. Sustain. Energy Rev., Vol. 11(5), pp. 797–817.
[3] Tahir, Sh., Mital, M. (2012). "Numerical investigation of laminar nanofluid developing flow and heat transfer in a circular channel". Applied Thermal Engineering, Vol. 39, pp. 8-14.
[4] Moghaddami, M., Mohammadzade, A., Alem Varzan Esfehani, S. (2011). ''Second law analysis of nanofluid flow". International Journal of Energy Conversion and Management. Vol. 52, pp. 1397-1405
[5] Izadi, M., Behzadmehr, A., Jalali-Vahida, D., (2009). ''Numerical study of developing laminar forced convection of a nanofluid in an annulus''. International Journal of Thermal Sciences, Vol. 48, pp. 2119–2129.
[6] Mokhtari Moghari, R., Akbarinia, A., Shariat, M., Talebi, F., Laur, R. (2011). ''Two phase mixed convection Al2O3–water nanofluid flow in an annulus”. International Journal of Multiphase Flow, Vol. 37 (6), pp. 585–595.
[7] Wen, D., Ding, Y. (2004). "Experimental investigation into convective heat transfer of nanofluids at the entrance region under laminar flow conditions". International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, pp. 5181-5188.
[8] Rabienataj Darzi, A.A., Farhadi, M., Sedighi, K. (2013). '' Heat transfer and flow characteristics of AL2O3–water nanofluid in a double tube heat exchanger''. International Communications in Heat and Mass Transfer, http://dx.doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2013.06.003.
[9] Pathipakka, G., Sivashanmugam, P. (2010). ''Heat transfer behaviour of nanofluids in a uniformly heated circular tube fitted with helical inserts in laminar flow''. Superlattices and Microstructures, Vol. 47, pp. 349_360
[10] Buongiorno, J. (2006). ''Convective transport in nanofluids''. Journal of Heat Transfer, Vol. 128, pp. 240–250.
[11] Pak, B.C., Cho, Y.I. (1998). "Hydrodynamic and heat transfer study of dispersed fluids with submicron metallic oxide particles". Experimental Heat Transfer, Vol. 11, pp. 151–70
[12] Xuan, Y., Roetzel, W. (2000). "Conceptions for heat transfer correlation of nanofluids". International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 43, pp. 3701–3707.
[13] Maiga, S.E.B., Nguyen, C.T., Galanis N., Roy, G. (2004). "Heat transfer behaviors of nanofluids in a uniformly heated tube". Journal of Superlattices Microstructure, Vol. 35, pp. 543–57.
[14] Masuda, H., Ebata, A.A., Teramae, K., Hishinuma, N. (1993). "Alteration of thermal conductivity and viscosity of liquid by dispersing ultra-fine particles". Netsu Bussei, Vol. 7, pp. 227–233.
[15] Lee, S., Choi, S.U.S., Li, S., Eastman, G. (1999). "Measuring thermal conductivity of fluids containing oxide nanoparticles". Journal of Heat Transfer, Vol. 121, pp. 280–289.
[16] Choi, S.U.S., Wang, X., Xu, W. (1999). "Thermal conductivity of nano-particle-fluid mixture". Journal of Thermophysics Heat Transfer, Vol. 13, pp. 474–80.
[17] Bergman, T.L., Lavine, A.S., Incropera, F.P., DeWitt, D.P. (2011). "Fundamental of Heat and Mass Transfer". 7th edition, John Wiley & Sons Inc.
[18] Van Wylen, G.J., Sonntag, R.E., Brognakke, C. (2003). "Fundamentals of Thermodynamics". 6th Edition, John Wiley & Sons Inc.
[19] Kakac, S., Liu, H. (2002). "Heat exchangers selecting, rating and thermal design". 6th Edition, CRC Press.
[20] Munson, B., Young, D., Okishi, T. (2002). "Fundamental of fluid mechanics". 4th Edition, John Wiley & Sons Inc.
[21] Gennip,Y.V. , Gramberg, H., Hansen, H., Niels, G.j., Malakpoor, K., Martinsen, K., Ockendon, H., In 't panhuis, P., Rasmussen, C.N., Vonden-hoff, E. , Willatzen, M. (2005). "The effcts of temperature gradients on ultrasonic ow measurement". Report for the European Study Group Mathematics with Industry, Odense, Denmark.
[22] Xu, Z.M., Yang, S.R., ''A modified entropy generation number for heat exchangers''. Journal of Thermal Sciences, Vol. 5, No. 4, pp. 257-263.
[23] White, F.M. (2006). ''Viscous Fluid Flow''. 3rd Edition, Mc-Grawhill. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,176 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,169 |
||