【摘 要】
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为了优化效率和减少能量损失,需要对传热机理及热性能进行全面研究.在基液中加入不同的纳米颗粒可提高热交换器的热性能.设计了一种翅片管壳式换热器,以体积浓度分别为1％、1.5％、2％的Fe2O3/水纳米流体作为换热流体,研究不同体积浓度的纳米流体对传热的影响,并将所得结果与纯水作为换热流体结果进行比较.采用ANSYS Fluent软件对传热过程进行数值模拟.数值模拟结果表明:纳米流体可成功应用于换热器中,提高Fe2O3纳米颗粒的体积分数可以获得更大的热能,而不会产生明显的压降.此外,当纳米流体中Fe2O3的体
【机 构】
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Department of Mechanical Engineering,Erzurum Technical University,Erzurum,Turkey;Department of Energ
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为了优化效率和减少能量损失,需要对传热机理及热性能进行全面研究.在基液中加入不同的纳米颗粒可提高热交换器的热性能.设计了一种翅片管壳式换热器,以体积浓度分别为1％、1.5％、2％的Fe2O3/水纳米流体作为换热流体,研究不同体积浓度的纳米流体对传热的影响,并将所得结果与纯水作为换热流体结果进行比较.采用ANSYS Fluent软件对传热过程进行数值模拟.数值模拟结果表明:纳米流体可成功应用于换热器中,提高Fe2O3纳米颗粒的体积分数可以获得更大的热能,而不会产生明显的压降.此外,当纳米流体中Fe2O3的体积分数为2％时,其传热速率提高率最高,为19.1％.“,”Heat transfer mechanisms and their thermal performances need to be comprehensively studied in order to optimize efficiency and minimize energy losses. Different nanoparticles in the base fluid are investigated to upgrade the thermal performance of heat exchangers. In this numerical study, a finned shell and tube heat exchanger has been designed and different volume concentrations of nanofluid were tested to determine the effect of utilizing nanofluid on heat transfer. Fe2O3/water nanofluids with volume concentration of 1％, 1.5％and 2％were utilized as heat transfer fluid in the heat exchanger and the obtained results were compared with pure water. ANSYS Fluent software as a CFD method was employed in order to simulate the mentioned problem. Numerical simulation results indicated the successful utilization of nanofluid in the heat exchanger. Also, increasing the ratio of Fe2O3 nanoparticles caused more increment in thermal energy without important pressure drop. Moreover, it was revealed that the highest heat transfer rate enhancement of 19.1％can be obtained by using nanofluid Fe2O3/water with volume fraction of 2％.
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