Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Archive of Mechanical Engineering

1 2015

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Experimental investigation of heat transfer characteristics of nanofluid using parallel flow, counter flow and shell and tube heat exhanger

Dharmalingam R., Sivagnanaprabhu K. K., Yogaraja J., Gunasekaran S., Mohan R.

Archive of Mechanical Engineering

2015

Vol. LXII, nr 4

509--522

Cooling is indispensable for maintaining the desired performance and reliability over a very huge variety of products like electronic devices, computer, automobiles, high power laser system etc. Apart from the heat load amplification and heat fluxes caused by many industrial products, cooling is one of the major technical challenges encountered by the industries like manufacturing sectors, transportation, microelectronics, etc. Normally water, ethylene glycol and oil are being used as the fluid to carry away the heat in these devices. The development of nanofluid generally shows a better heat transfer characteristics than the water. This research work summarizes the experimental study of the forced convective heat transfer and flow characteristics of a nanofluid consisting of water and 1% Al2O3 (volume concentration) nanoparticle flowing in a parallel flow, counter flow and shell and tube heat exchanger under laminar flow conditions. The Al2O3 nanoparticles of about 50 nm diameter are used in this work. Three different mass flow rates have been selected and the experiments have been conducted and their results are reported. This result portrays that the overall heat transfer coefficient and dimensionless Nusselt number of nanofluid is slightly higher than that of the base liquid at same mass flow rate at same inlet temperature. From the experimental result it is clear that the overall heat transfer coefficient of the nanofluid increases with an increase in the mass flow rate. It shows that whenever mass flow rate increases, the overall heat transfer coefficient along with Nusselt number eventually increases irrespective of flow direction. It was also found that during the increase in mass flow rate LMTD value ultimately decreases irrespective of flow direction. However, shell and tube heat exchanger provides better heat transfer characteristics than parallel and counter flow heat exchanger due to multi pass flow of nanofluid. The overall heat transfer coefficient, Nusselt number and logarithmic mean temperature difference of the water and Al2O3 /water nanofluid are also studied and the results are plotted graphically.

Chłodzenie jest niezbędne dla właściwego funkcjonowania i niezawodności różnorodnych produktów, jak urządzenia elektroniczne, komputery, samochody, systemy laserowe wielkiej mocy, itp. W sytuacji wzrostu obciążenia cieplnego i strumieni ciepła wytwarzanych przez urządzenia przemysłowe, chłodzenie jest jednym z najważniejszych wyzwań występujących w różnych gałęziach przemysłu, transporcie, mikroelektronice, itp. Płynami, które zwykle są używane do odprowadzania ciepła z tych urządzeń są woda, glikol etylenowy i oleje. Nanopłyny, opracowane w ostatnim czasie, wykazują generalnie lepsze charakterystyki przewodnictwa cieplnego niż woda. Przedstawiona praca stanowi podsumowanie badań doświadczalnych nad wymuszonym, konwekcyjnym odprowadzaniem ciepła i charakterystykami przepływu nanopłynu składającego się z wody i cząsteczek Al2O3 (w 1% stężeniu objętościowym) w warunkach laminarnego przepływu współprądowego i przeciwprądowego w płaszczowych i rurowych wymiennikach ciepła. W przedstawionych badaniach użyto cząstek Al2O3 o średnicy ok. 50 nm. Wybrano trzy różne prędkości przepływu masy, opisano wyniki eksperymentów. Wyniki te wskazują, że całkowity współczynnik odprowadzania ciepła i bezwymiarowa liczba Nusselta nanopłynu są, przy tej samej prędkości przepływu masy i temperaturze na wlocie, nieznacznie wyższe, niż dla samego płynu bazowego. Z wyników doświadczalnych wynika, że całkowity współczynnik odprowadzania ciepła wzrasta wraz z prędkością przepływu masy. Pokazano, że gdy wzrasta prędkość przepływu masy, całkowity współczynnik odprowadzania ciepła wraz z bezwymiarową liczbą Nusselta ostatecznie wzrastają, niezależnie od kierunku przepływu. Stwierdzono także, że ze wzrostem prędkości przepływu masy wartość LMTD (średniej logarytmicznej różnicy temperatur) ostatecznie maleje, niezależnie od kierunku przepływu. Niemniej, płaszczowe i rurowe wymienniki ciepła zapewniają lepsze charakterystyki odprowadzania ciepła niż wymienniki z przepływem współprądowym i przeciwprądowym, co wynika z wielostrumieniowego przepływu nanopłynu. Badano także całkowity współczynnik odprowadzania ciepła, bezwymiarową liczbę Nusselta i średnią logarytmiczną różnicę temperatur dla wody i nanopłynu złożonego z wody i Al2O3, a wyniki przedstawiono w formie graficznej.