مطالعه عددی عملکرد حرارتی نانو سیال آب- اتیلن گلیکول- اکسید آلومینیوم در رادیاتور موتور دیزل خودرو

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

مربی، عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آبادان

چکیده

در مقاله حاضر، کاربرد نانو سیال متشکل از مخلوط آب  و اتیلن گلیکول (به­عنوان ماده ضدیخ) حاوی نانو ذرات 28 نانومتری اکسید آلومینیوم تا حداکثر غلظت حجمی 2% در رادیاتور موتور دیزلی شورلت سوبربان تحت شرایط جریان مغشوش به­صورت عددی مطالعه شده است. روابط انتقال حرارت میان نانو سیال و جریان هوا در رادیاتور برای محاسبه ضریب انتقال حرارت، ضریب انتقال حرارت کلی و توان پمپاژ نانو سیال آب- اتیلن گلیکول- اکسید آلومینیوم استخراج شده­اند. در مقاله حاضر، تاثیر سرعت خودرو و عدد رینولدز نانو سیال در غلظت­های حجمی مختلف بر روی عملکرد رادیاتور خودرو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهند که ضریب انتقال حرارت کلی نانو سیال آب- اتیلن گلیکول- اکسید آلومینیوم در غلظت حجمی 2% و در عدد رینولدز 6000 در سرعت 70 کیلومتر در ساعت نسبت به سیال پایه (آب- اتیلن گلیکول) حدود 63/10% افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها


[1]      Choi, S.U.S., "Enhancing Thermal Conductivity of Fluids with Nanoparticles", ASME International Mechanical Congress & Exposition, San Francisco, Calif, USA, (1995).

 

[2]      Peyghambarzadeh, S.M., Hashemabadi, S.H., Hoseini, S.M. and Seifi Jamnani, M., "Experimental Study of Heat Transfer Enhancement using Water/ethylene Glycol Based Nanofluids as a New Coolant for Car Radiators", International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 38, No. 9, pp. 1283-1290, (2011).

 

[3]      Ollivier, E., Bellettre, J., Tazerout, M. and Roy, G.C., "Detection of Knock Occurrence in a Gas SI Engine from a Heat Transfer Analysis", Energy Conversion and Management, Vol. 47, No. 7-8, pp. 879–893, (2006).

 

[4]      Vajjha, R.S., Das, D.K., and Namburu, P. K., "Numerical Study of Fluid Dynamic and Heat Transfer Performance of Al2O3 and CuO Nanofluids in the Flat Tubes of a Radiator", International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 31, No. 4, pp. 613-621, (2010).

 

[5]      Charyulu, D.G., Singh, G. and Sharma, J.K., "Performance Evaluation of a Radiator in a Diesel Engine- A Case Study", Applied Thermal Engineering, Vol. 19, No. 6, pp. 625-639, (1999).

 

[6]      Leong, K.Y., Saidur, R., Kazi, S.N., and Mamun, A.H., “Performance Investigation of an Automotive Car Radiator Operated with Nanofluid-based Coolants (Nanofluid as a Coolant in a Radiator)”, Applied Thermal Engineering, Vol. 30, No. 17-18, pp. 2685-2692, (2010).

 

[7]      Pak, B.C., and Cho, Y.I., "Hydrodynamic and Heat Transfer Study of Dispersed Fluids with Submicron Metallic Oxide Particles", Experimental Heat Transfer, Vol. 11, No. 2, pp. 151-170, (1998).

 

[8]      Xuan, Y., and Roetzel, W., "Conceptions of Heat Transfer Correlation of Nanofluids", International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 43, No. 19, pp. 3701-3707, (2000).

 

[9]      Namburu, P.K., Kulkarni, D.P., Misra, D. and Das, D.K., "Viscosity of Copper Oxide Nanoparticles Dispersed in Ethylene Glycol and Water Mixture", Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 32, No. 2, pp. 397-402, (2007).

[10]  Corcione, M., "Empirical Correlating Equations for Predicting the Effective Thermal Conductivity and Dynamic Viscosity of Nanofluids", Energy Conversion and Management, Vol. 52, No. 1, pp. 789–793, (2011).

 

[11]  ASHRAE Handbook, Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Inc., Atlanta, GA, (2005).

 

[12]   Li, Q., and Xuan, Y., "Convective Heat Transfer and Flow Characteristics of Cu–water Nanofluid", Science in China Series E: Technological Sciences, Vol. 45, No. 4, pp. 408-416, (2002).

 

[13]   Choi, C., Yoo, H.S., and Oh, J.M., "Preparation and Heat Transfer Properties of Nanoparticle-in-transformer Oil Dispersions as Advanced Energy Efficient Coolants", Curr. Appl. Phys. 2008;8:710–2.

 

[14]   Bozorgan, N., "Evaluation of using Al2O3/EG and TiO2/EG Nanofluids as Coolants in the Double-tube Heat Exchanger", International Journal Advanced Design and Manufacturing Technology, Vol. 5, No. 2, pp. 27-34, (2012).

 

[15]   Naphon, P., Klangchart, S., and Wongwises, S.,"Numerical Investigation on the Heat Transfer and Flow in the Mini-fin Heat Sink for CPU", Int Commun Heat Mass Transfer, Vol. 36, No. 5, pp. 834-840, (2009).

 

[16]   Farajollahi, B., Etemad, S.Gh., and Hojjat, M.," Heat Transfer of Nanofluids in a Shell and Tube Heat Exchanger", International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 53, No. 4, pp. 12-17, (2010).

 

[17]   Zamzamian, A., Nasseri Oskouie, S., Doosthoseini, A., Joneidi, A. and Pazouki, M. ," Experimental Investigation of Forced Convective Heat Transfer Coefficient in Nanofluids of Al2O3/EG and CuO/EG in a Double Pipe and Plate Heat Exchangers under Turbulent Flow, Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 35, No. 44, pp. 495-502, (2011).