![](/images/graphics-bg.png)
Augmentation of heat transfer for spiral coil heat exchanger in solar energy systems by using nano fluids
Other Title(s)
زيادة انتقال الحرارة لمبادل حراري ذو ملف حلزوني في نظم طاقة شمسية باستخدام الموانع النانوية
Joint Authors
Sultan, Khalid Faysal
Rishq, Husayn Thani
Fadil, Jwan Muhammad
Source
Engineering and Technology Journal
Issue
Vol. 33, Issue 9B (30 Sep. 2015), pp.1619-1634, 16 p.
Publisher
Publication Date
2015-09-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
16
Main Subjects
Abstract AR
يقدم هذا البحث دراسة تجريبية على تعزيز انتقال الحرارة و هبوط الضغط للموائع الفائقة الدقة حيث في هذه الدراسة الطريقة المستخدمة على تحسين نقل الحرارة و هبوط الضغط، هي بواسطة استعمال مبادل حراري ذو أنبوب حلزوني نانوية بدلا من ماء مقطر في منظومة تسخين شمسي.
إن تراكيز الموائع النانوية المستعملة تتراوح من (% 15-35wt).
المبادل الحراري يتألف من أنبوب داخلي بشكل حلزوني بينما الأنبوب الخارجي يكون معزولة.
اثنان من أنواع الجزيئات النانوية استعملت في هذه الدراسة و هي النحاس ((Cu (30nm) و أوكسيد التيتانيوم ((TiO2 (50nm بالإضافة إلى مائع الأساس (ماء مقطر).
أن تأثير العوامل المختلفة مثل عدد رينولدز للتدفق، درجة حرارة المائع النانوية و نوع و تركيز الجزيئات النانوية على معامل نقل الحرارة و هبوط ضغط التدفق من خلال منظومة تسخين شمسي قد درست.
أوضحت الدراسة أن الزيادة في معامل انتقال الحرارة كانت كالتالي 40.25 % TiO2 + Dw))، (5.4 % (Cu + Dw، عند تركيز % 35 wt بمقارنة مع مائع الأساس (ماء مقطر).
إن معامل انتقال الحرارة و هبوط الضغط يزداد باستعمال الموائع النانوية (Cu, TiO2-Dw) بدلا من سائل الأساس (ماء مقطر) علاوة على ذلك أشارت النتائج أن استعمال مبادل حراري على شكل غلاف و أنبوب بشكل حلزوني هي طريقة أكثر فعالية لتحسين معامل، انتقال الحرارة بالإضافة إلى تحسين انحدار الضغط بسب التقوس بالأنبوب الحلزوني.
كما بينت الدراسة أن أقصى زيادة كانت إلى % 44.32TiO2 + Dw) )،% 34.24 ( Dw+(Cu في عدد نسلت و لمدى عدد رينولدز (800-200) لمبادل حراري على شكل غلاف و أنبوب بشكل حلزوني.
كما قررت هذه الدراسة بأن سلوك الموائع النانوية هي موائع نيوتونية من خلال العلاقة بين معدل القص و اللزوجة للموائع النانوية علاوة على ذلك أن معامل الأداء يستعمل لإظهار الجرذان و تقنية انتقال الحرارة.
إن نوع و حجم الجزيئات النانوية يلعب دورا هاما في تحسين انتقال الحرارة.
Abstract EN
This article presents an experimental study on pressure drop and enhancement of heat transfer of nanofluids flow in coil heat exchanger of solar energy system.
In this study the method using to enhancement of heat transfer and pressure drop, by used the spiral coiled tube heat exchange in solar energy system and the nanofluids instead of the distilled water.
The weight concentrations of nanoparticles used are ranging from (15 – 35 wt %).
Two types of nanoparticles used in this article cupper (Cu (30nm)) and titanium Oxide (TiO2 (50nm)) as well as the distilled water.
The effects of different parameters such as nanofluid temperature, concentration, type of nanoparticle and flow Reynolds number, on pressure drop and heat transfer coefficient of the flow are studied.
The results indicated that an increase in heat transfer coefficient of 55.45 % for Cu + Dw and 40.2 % for TiO2 + Dw at concentration of 35 wt % compared with base fluid.
The pressure drop and heat transfer coefficient is increased by using nanofluids (Cu, TiO2 – Dw ) instead of the distilled water.
As well as the results indicated that by using heat exchanger with helically coiled tube and shell, the heat transfer performance is improved moreover the pressure drop enhancement due to the curvature of the coil tube.
The maximum increase of 44.32% (Cu + Dw) and 34.42% (TiO2+ Dw) in Nusselt number ratio for a range of Reynolds numbers between 200 – 800.
This article decided that the nanofluid behaviors are close to typical Newtonian fluids through the relationship between shear rate and viscosity.
Furthermore to performance index are used to present the corresponding heat transfer technique and flow.
The size and type nanoparticles play an important role in enhancement of heat transfer rate.
American Psychological Association (APA)
Sultan, Khalid Faysal& Rishq, Husayn Thani& Fadil, Jwan Muhammad. 2015. Augmentation of heat transfer for spiral coil heat exchanger in solar energy systems by using nano fluids. Engineering and Technology Journal،Vol. 33, no. 9B, pp.1619-1634.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-681135
Modern Language Association (MLA)
Sultan, Khalid Faysal…[et al.]. Augmentation of heat transfer for spiral coil heat exchanger in solar energy systems by using nano fluids. Engineering and Technology Journal Vol. 33, no. 9B (2015), pp.1619-1634.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-681135
American Medical Association (AMA)
Sultan, Khalid Faysal& Rishq, Husayn Thani& Fadil, Jwan Muhammad. Augmentation of heat transfer for spiral coil heat exchanger in solar energy systems by using nano fluids. Engineering and Technology Journal. 2015. Vol. 33, no. 9B, pp.1619-1634.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-681135
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 1633-1634
Record ID
BIM-681135