بررسی تجربی در استفاده از نانوذرات اکسید آلومینیوم و اکسید مس برای بهبود عملکرد هیدرولیکی حرارتی رادیاتور پژو 206

نوع مقاله : مقاله مکانیک

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک،دانشکده فنی مهندسی،داشگاه ولی عصر(عج)،رفسنجان، ایران

2 دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

در این مطالعه، رادیاتور خودروی پژو 206 به صورت آزمایشگاهی مدل شده است. این مدل شامل مدلسازی حرارتی برای بدست آوردن عدد ناسلت و همچنین مدل هیدرولیکی برای ارزیابی ضریب اصطکاک است. برای افزایش نرخ انتقال حرارت در رادیاتور، نانوذرات بکار گرفته شده است. در این مطالعه از دو نوع نانوسیال آب اکسید آلومینیوم و آب اکسید مس استفاده گردیده است. در هر مورد با اضافه کردن نانو ذرات در درصد حجمی‌های مختلف و همچنین با تغییر دادن دبی سیال و در نتیجه عدد رینولدز، عدد ناسلت و ضریب اصطکاک سمت لوله به ازای حالات مختلف بدست آمده اند. ‌ نتایج نشان می دهند برای نسبت‌های حجمی 025/0، 050/0 و 075/0، در عدد رینولدز 3000 برای نانوسیال اکسید آلومینیوم % 92/1، % 08/15 و % 46/22 بهبود و برای نانوسیال اکسید مس % 89/10، % 50/35 و % 11/46 بهبود در عدد ناسلت در مقایسه با سیال پایه به ترتیب مشاهده می گردد. در نهایت با استفاده از روش رگرسیون غیر خطی، روابط بسته‌ای برای عدد ناسلت و ضریب اصطکاک سمت لوله بدست آمد. این روابط برای عدد رینولدز در محدوده‌ی 15000 – 3000 و همچنین برای نسبت حجمی ذرات در محدوده‌ی 0 الی 075/0 با دقت قابل قبول بدست آمدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study on the use of aluminum oxide and copper oxide nanoparticles to improve the thermal hydraulic performance of Peugeot 206 radiator

نویسندگان [English]

  • hassan Hajabdollahi 1
  • vahid ghamari 2
1 Department of Mechanical Engineering, Vali-e-Asr University, Rafsanjan, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
چکیده [English]

In this work, Nusselt number and friction factor in the tube side of car radiator which is a type of fin and tube heat exchanger are experimentally determined. Two types of nanofluids including water-Al2O3 and water-CuO are used and experimental results are performed for three nanoparticles volumetric concentration (PVC) and for Reynolds number in the range of 3000-15000. The results show that, both Nusselt number and friction factor increases in the case of nanofluid compared with the base fluid and this increase is higher in the CuO nanofluid. For example, at Re=3000, 1.92%, 15.08% and 22.46% improvement in Nusselt number are observed for Al2O3 nanofluid compared with base fluid respectively for PVC=0.025, 0.050 and 0.075. The mentioned improvement for CuO nanofluid are obtain 10.89%, 35.50% and 46.11%, respectively. In addition, at Re=3000, 15.27%, 9.64% and 13.80% increases in friction factor are observed for Al2O3 nanofluid compared with base fluid respectively for PVC=0.025, 0.050 and 0.075. The mentioned increases for CuO nanofluid are obtain 7.71%, 13.97% and 19.59%, respectively. Then, correlations for Nusselt number and friction factor with acceptable precision are derived.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fin and tube heat exchanger
  • Al2O3 nanofluid
  • CuO nanofluid
  • Nusselt number
  • friction factor
  • Radiator Performance