Análisis de transferencia de calor en dinámica de fluidos computacional de un intercambiador de calor de doble tubo y características de flujo utilizando nanofluido TiO con agua
Autores: Alhulaifi, Abdulaziz S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de transferencia de calor en dinámica de fluidos computacional de un intercambiador de calor de doble tubo y características de flujo utilizando nanofluido TiO con agua
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Intercambiador de calor
Nanopartículas
Transferencia de calor por convección
Nanofluidos
Números de Reynolds
Aplicaciones industriales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Un dispositivo llamado intercambiador de calor se utiliza para intercambiar transferencia de calor entre dos fluidos con diferentes temperaturas. Debido a su durabilidad y capacidad para manejar aplicaciones de alta presión, los intercambiadores de calor de doble tubo concéntrico se utilizan ampliamente en numerosas aplicaciones industriales. Para conservar la energía de la potencia de bombeo, muchos investigadores se han involucrado en el estudio de las nanopartículas que se incorporarán en el fluido, lo que enriquecerá la conductividad térmica y el área de superficie del fluido. Este artículo demuestra las características de flujo y la transferencia de calor por convección de nanofluidos que contienen 0.2, 0.4 y 0.6 de vol% de nanopartículas de TiO dispersas en agua bajo condiciones turbulentas, que principalmente pueden ser utilizadas para aplicaciones de enfriamiento de reactores nucleares. Se examinan numéricamente números de Reynolds que varían de 4000 a 18,000. Los resultados del coeficiente de transferencia de calor por convección del nanofluido concuerdan bien con los datos experimentales, que son ligeramente más que los del agua base en un 1.94%. Los resultados del modelo numérico mostraron que el coeficiente de transferencia de calor por convección de los nanofluidos aumentará cuando aumenten el número de Reynolds y la fracción de volumen. Al aumentar la temperatura del agua caliente anular, la tasa de transferencia de calor aumentará, mostrando un impacto menor en el coeficiente de transferencia de calor por convección de los nanofluidos. Se propone una solución generalizada que predice el coeficiente de transferencia de calor por convección para materiales de nanopartículas extensivas. La conclusión de la ecuación empírica se prueba entre los datos publicados y los resultados son altamente congruentes, confirmando la validez de la ecuación gamma.
Descripción
Un dispositivo llamado intercambiador de calor se utiliza para intercambiar transferencia de calor entre dos fluidos con diferentes temperaturas. Debido a su durabilidad y capacidad para manejar aplicaciones de alta presión, los intercambiadores de calor de doble tubo concéntrico se utilizan ampliamente en numerosas aplicaciones industriales. Para conservar la energía de la potencia de bombeo, muchos investigadores se han involucrado en el estudio de las nanopartículas que se incorporarán en el fluido, lo que enriquecerá la conductividad térmica y el área de superficie del fluido. Este artículo demuestra las características de flujo y la transferencia de calor por convección de nanofluidos que contienen 0.2, 0.4 y 0.6 de vol% de nanopartículas de TiO dispersas en agua bajo condiciones turbulentas, que principalmente pueden ser utilizadas para aplicaciones de enfriamiento de reactores nucleares. Se examinan numéricamente números de Reynolds que varían de 4000 a 18,000. Los resultados del coeficiente de transferencia de calor por convección del nanofluido concuerdan bien con los datos experimentales, que son ligeramente más que los del agua base en un 1.94%. Los resultados del modelo numérico mostraron que el coeficiente de transferencia de calor por convección de los nanofluidos aumentará cuando aumenten el número de Reynolds y la fracción de volumen. Al aumentar la temperatura del agua caliente anular, la tasa de transferencia de calor aumentará, mostrando un impacto menor en el coeficiente de transferencia de calor por convección de los nanofluidos. Se propone una solución generalizada que predice el coeficiente de transferencia de calor por convección para materiales de nanopartículas extensivas. La conclusión de la ecuación empírica se prueba entre los datos publicados y los resultados son altamente congruentes, confirmando la validez de la ecuación gamma.