304 አይዝጌ ብረት የተጠቀለለ ቱቦ ኬሚካላዊ ክፍል ፣ በተርባይሌተሮች የታጠቁ ክብ ቱቦዎች ውስጥ የኮቫለንት እና ያልተጣመሩ የግራፊን ናኖሼቶች ቴርሞዳይናሚክስ ትንታኔ

Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን።የተወሰነ የሲኤስኤስ ድጋፍ ያለው የአሳሽ ስሪት እየተጠቀሙ ነው።ለበለጠ ልምድ፣ የዘመነ አሳሽ እንድትጠቀም እንመክርሃለን (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር አሰናክል)።በተጨማሪም, ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ, ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን.
በእያንዳንዱ ስላይድ ሶስት መጣጥፎችን የሚያሳዩ ተንሸራታቾች።በተንሸራታቾች ውስጥ ለመንቀሳቀስ የኋላ እና ቀጣይ ቁልፎችን ይጠቀሙ ፣ ወይም በእያንዳንዱ ስላይድ ውስጥ ለመንቀሳቀስ በመጨረሻው ላይ ያሉትን የስላይድ መቆጣጠሪያ ቁልፎችን ይጠቀሙ።

304 10*1 ሚሜ በቻይና ውስጥ ከማይዝግ ብረት የተሰራ የተጠቀለለ ቱቦ

መጠን፡ 3/4 ኢንች፣ 1/2 ኢንች፣ 1 ኢንች፣ 3 ኢንች፣ 2 ኢንች

የክፍል ቧንቧ ርዝመት: 6 ሜትር

የአረብ ብረት ደረጃ፡ 201፣ 304 እና 316

ደረጃ፡ 201፣ 202፣ 304፣ 316፣ 304L፣ 316 L፣

ቁሳቁስ: የማይዝግ ብረት

ሁኔታ: አዲስ

Covalent እና non-covalent nanofluids የተጠማዘዘ ቴፕ ያስገባዋል ጋር 45 ° እና 90 ° Helix አንግል ጋር ክብ ቱቦዎች ውስጥ ተፈትኗል.የሬይኖልድስ ቁጥር 7000 ≤ ሬ ≤ 17000 ነበር፣ ቴርሞፊዚካል ባህሪያቱ በ 308 ኪ.ግ ተገምግመዋል።የ nanofluids ZNP-SDBS@DV እና ZNP-COOH@DV ትኩረቶች (0.025 wt.%፣ 0.05 wt.% እና 0.1 wt.%) በስራው ውስጥ ግምት ውስጥ ገብተዋል።የተጠማዘዘ ቱቦዎች ግድግዳዎች በቋሚ የሙቀት መጠን በ 330 K. በአሁኑ ጥናት ውስጥ ስድስት መለኪያዎች ግምት ውስጥ ገብተዋል-የውጭ ሙቀት, የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት, አማካይ የ Nusselt ቁጥር, የግጭት መጠን, የግፊት ማጣት እና የአፈፃፀም ግምገማ መስፈርቶች.በሁለቱም ሁኔታዎች (የሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °) ፣ ZNP-SDBS@DV nanofluid ከ ZNP-COOH@DV የበለጠ የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪዎችን አሳይቷል ፣ እና እየጨመረ በጅምላ ክፍልፋይ ጨምሯል ፣ ለምሳሌ ፣ 0.025 ወ.እና 0.05 ወ.1.19 ነው.% እና 1.26 - 0.1 ወ.በሁለቱም ሁኔታዎች (ሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °) ፣ GNP-COOH@DW ሲጠቀሙ የቴርሞዳይናሚክስ ባህሪዎች እሴቶች 1.02 ለ 0.025% wt. ፣ 1.05 ለ 0.05% ወ.እና 1.02 ለ 0.1% ወ.
የሙቀት መለዋወጫ ሙቀትን በማቀዝቀዣ እና በማሞቅ ስራዎች ጊዜ ለማስተላለፍ የሚያገለግል ቴርሞዳይናሚክ መሳሪያ 1 ነው.የሙቀት መለዋወጫ የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪያት የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅትን ያሻሽላሉ እና የስራ ፈሳሹን የመቋቋም አቅም ይቀንሳል.የሙቀት ሽግግርን ለማሻሻል ብዙ ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል, እነዚህም ቱርቡል ማበልጸጊያዎች2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 እና nanofluids12,13,14,15.የተጠማዘዘ ቴፕ ማስገባት በሙቀት ማስተላለፊያዎች ውስጥ ያለውን የሙቀት ሽግግር ለማሻሻል በጣም ውጤታማ ከሆኑ ዘዴዎች ውስጥ አንዱ ለጥገና ቀላል እና ዝቅተኛ ወጪ7,16 ነው።
በተከታታይ በተደረጉ የሙከራ እና የስሌት ጥናቶች የናኖፍሉይድ እና የሙቀት መለዋወጫ ውህዶች በተጣመመ የቴፕ ማስገቢያ የሃይድሮተርማል ባህሪያት ላይ ጥናት ተደርጓል።በሙከራ ስራ የሶስት የተለያዩ ብረታ ብረት ናኖፍሉይድስ (Ag@DW፣ Fe@DW እና Cu@DW) የሃይድሮተርማል ባህሪያት በመርፌ በተጣመመ ቴፕ (STT) የሙቀት መለዋወጫ17 ውስጥ ተምረዋል።ከመሠረታዊ ቱቦ ጋር ሲነፃፀር የ STT የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት በ 11% እና 67% ተሻሽሏል.የ SST አቀማመጥ በመለኪያ α = β = 0.33 ቅልጥፍና ረገድ ከኤኮኖሚያዊ እይታ በጣም ጥሩ ነው.በተጨማሪም, ከ Ag@DW ጋር የ 18.2% ጭማሪ ታይቷል, ምንም እንኳን ከፍተኛው የግፊት ኪሳራ መጨመር 8.5% ብቻ ነበር.የሙቀት ማስተላለፊያ እና የግፊት መጥፋት ፊዚካል ሂደቶች ከታጠቁ ቱቦዎች ጋር እና ከጥቅል ውጪ ያሉ ቱርቡለተሮች የተዘበራረቁ የ Al2O3@DW nanofluid ፍሰቶችን ከግዳጅ ኮንቬክሽን ጋር በመጠቀም ተጠንተዋል።ከፍተኛው አማካኝ የ Nusselt ቁጥር (Nuavg) እና የግፊት መጥፋት በ Re = 20,000 የጥቅል መጠምዘዣ = 25 ሚሜ እና Al2O3@DW nanofluid 1.6 vol.% ሲኖር ይታያል።የ graphene oxide nanofluids (GO@DW) የሙቀት ማስተላለፊያ እና የግፊት መጥፋት ባህሪያትን ለማጥናት የላቦራቶሪ ጥናቶች ተካሂደዋል WC ማስገቢያዎች ጋር ክብ ቅርጽ ያላቸው ቱቦዎች ውስጥ.ውጤቱ እንደሚያሳየው 0.12 vol% -GO@DW የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅትን በ 77% ገደማ ጨምሯል.በሌላ የሙከራ ጥናት, nanofluids (TiO2@DW) የተጠማዘዘ የቴፕ ማስገቢያዎች የተገጠመላቸው የዲፕል ቱቦዎች የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪያትን ለማጥናት ተዘጋጅተዋል.ከፍተኛው የሃይድሮተርማል ውጤታማነት 1.258 የተገኘው 0.15 ቮል% -TiO2@DW በ 45° ዘንበል ባሉ ዘንጎች ውስጥ በተካተተው 3.0 በመጠምዘዝ ነው።ነጠላ-ደረጃ እና ሁለት-ደረጃ (ድብልቅ) የማስመሰል ሞዴሎች የ CuO@DW nanofluids ፍሰት እና የሙቀት ልውውጥ በተለያዩ የጠጣር ውህዶች (1-4% ጥራዝ%)21 ግምት ውስጥ ያስገባሉ።በአንድ የተጠማዘዘ ቴፕ የገባው ቱቦ ከፍተኛው የሙቀት ቅልጥፍና 2.18 ሲሆን በተመሳሳይ ሁኔታ በሁለት የተጣመሙ ቴፖች የገባው ቱቦ 2.04 (ሁለት-ደረጃ ሞዴል፣ Re = 36,000 እና 4 vol.%) ነው።የኒውቶኒያን ያልሆነው የናኖፍሉይድ የካርቦክሲሜቲል ሴሉሎስ (ሲኤምሲ) እና የመዳብ ኦክሳይድ (CuO) በዋና ቱቦዎች እና ቧንቧዎች ውስጥ የተጠማዘዘ ውስጠ-ቁራጮች ታይተዋል።Nuavg የ 16.1% (ለዋናው የቧንቧ መስመር) እና 60% (የተጠማዘዘ የቧንቧ መስመር ከ (H/D = 5) ጥምርታ ጋር) መሻሻል ያሳያል።በአጠቃላይ ዝቅተኛ የመጠምዘዝ-ወደ-ሪባን ጥምርታ ከፍተኛ የግጭት ውህደትን ያስከትላል።በሙከራ ጥናት፣ ቱቦዎች የተጠማዘዘ ቴፕ (TT) እና ጥቅልል ​​(ቪሲ) በሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት ላይ የሚያሳድሩት ተጽዕኖ CuO@DW nanofluidsን በመጠቀም ተምሯል።0.3 ጥራዝ በመጠቀም.% -CuO@DW በ Re = 20,000 በ VK-2 ፓይፕ ውስጥ ያለውን የሙቀት ማስተላለፊያ ወደ ከፍተኛው 44.45% ከፍ ለማድረግ ያስችላል።በተጨማሪም የተጠማዘዘ ጥንድ ኬብል እና የጠመዝማዛ ማስገቢያ በተመሳሳዩ የድንበር ሁኔታዎች ውስጥ ሲጠቀሙ የፍጥነት መጠን በ 1.17 እና 1.19 ከ DW ጋር ሲነጻጸር ይጨምራል.በአጠቃላይ, ወደ ጥቅልል ​​ውስጥ የሚገቡት ናኖፍላይዶች የሙቀት ቅልጥፍና በተቆራረጡ ሽቦዎች ውስጥ ከሚገቡት ናኖፍላይዶች የተሻለ ነው.የተዘበራረቀ (MWCNT@DW) የናኖፍሉይድ ፍሰት መጠን ባህሪ የተጠናከረ አግድም ቱቦ ወደ ጠመዝማዛ ሽቦ ውስጥ በገባ።የሙቀት አፈጻጸም መለኪያዎች ለሁሉም ጉዳዮች > 1 ነበሩ፣ ይህም የናኖፍሉይድክስ ከኮይል ማስገቢያው ጋር መቀላቀል የፓምፕ ሃይልን ሳይወስድ የሙቀት ማስተላለፍን እንደሚያሻሽል ያሳያል።አብስትራክት—የሁለት-ፓይፕ ሙቀት መለዋወጫ የሃይድሮተርማል ባህሪያቶች በተሻሻለ የተጠማዘዘ V-ቅርጽ ያለው ቴፕ (VcTT) የተሰሩ የተለያዩ ያስገባዎች የ Al2O3 + TiO2@DW nanofluid ሁከት በሚፈጠርበት ሁኔታ ላይ ጥናት ተደርጓል።በመሠረት ቱቦዎች ውስጥ ከDW ጋር ሲነጻጸር ኑአቭግ 132% ጉልህ የሆነ መሻሻል እና እስከ 55% የሚደርስ የግጭት መጠን አለው።በተጨማሪም, የ Al2O3+TiO2@DW nanocomposite በሁለት-ፓይፕ ሙቀት መለዋወጫ26 ውስጥ ያለው የኢነርጂ ውጤታማነት ተብራርቷል.በጥናታቸው፣ Al2O3 + TiO2@DW እና TT መጠቀማቸው ከDW ጋር ሲወዳደር የአካል ብቃት እንቅስቃሴን እንደሚያሻሽል አረጋግጠዋል።በኮንሰንትሪክ ቱቦ ሙቀት መለዋወጫ ከVcTT turbulators ጋር ሲንግ እና Sarkar27 የደረጃ ለውጥ ቁሶችን (PCM) ተጠቅመዋል፣ ነጠላ/ nanocomposite nanofluids (Al2O3@DW ከ PCM እና Al2O3 + PCM) ጋር።የሙቀት ማስተላለፊያው እና የግፊት መጥፋት እየጨመረ በመምጣቱ የመጠምዘዝ መጠን ሲቀንስ እና የ nanoparticle ትኩረት ሲጨምር.ትልቅ የ V-notch ጥልቀት መለኪያ ወይም ትንሽ ስፋት ያለው የሙቀት ማስተላለፊያ እና የግፊት ኪሳራ ሊያቀርብ ይችላል.በተጨማሪም, graphene-platinum (Gr-Pt) በ 2-TT28 ማስገቢያ ቱቦዎች ውስጥ ሙቀትን, ግጭትን እና አጠቃላይ የኢንትሮፒን ፍጥነትን ለመመርመር ጥቅም ላይ ውሏል.ጥናታቸው እንደሚያሳየው የ(Gr-Pt) አነስተኛ መቶኛ የሙቀት ኢንትሮፒ ትውልድን በአንፃራዊነት ከፍ ያለ የግጭት ኢንትሮፒ እድገትን በእጅጉ ቀንሷል።የተቀላቀለ Al2O3@MgO nanofluids እና conical WC እንደ ጥሩ ድብልቅ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል፣ ምክንያቱም የጨመረው ሬሾ (h/Δp) የሁለት-ቱቦ ሙቀት መለዋወጫ 29 የሃይድሮተርማል አፈጻጸምን ያሻሽላል።የቁጥር ሞዴል በDW30 ውስጥ የተንጠለጠሉ የተለያዩ ሶስት-ክፍል ድብልቅ ናኖፍላይዶች (THNF) (Al2O3 + graphene + MWCNT) ያላቸው የሙቀት መለዋወጫዎችን ኃይል ቆጣቢ እና አካባቢያዊ አፈፃፀም ለመገምገም ጥቅም ላይ ይውላል።በ1.42-2.35 ክልል ውስጥ ባለው የአፈጻጸም ግምገማ መስፈርት (PEC) ምክንያት፣ የተጨነቀ የተጠማዘዘ Turbulizer Insert (DTTI) እና (Al2O3 + Graphene + MWCNT) ጥምረት ያስፈልጋል።
እስካሁን ድረስ በሙቀት ፈሳሾች ውስጥ በሃይድሮዳይናሚክ ፍሰት ውስጥ ለኮቫለንት እና ለኮቫለንት ተግባራዊነት ሚና ብዙም ትኩረት አልተሰጠም።የዚህ ጥናት ልዩ ዓላማ የናኖፍሉይድስ (ZNP-SDBS@DV) እና (ZNP-COOH@DV) የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪያትን በተጣመመ የቴፕ ማስገቢያዎች ከሄሊክስ አንግል 45° እና 90° ጋር ማወዳደር ነው።ቴርሞፊዚካል ባህርያት በቲን = 308 ኪ.ሜ. በዚህ ሁኔታ, በንፅፅር ሂደት ውስጥ ሶስት የጅምላ ክፍልፋዮች ተወስደዋል, ለምሳሌ (0.025 wt.%, 0.05 wt.% እና 0.1 wt.%).በ 3-ል የተዘበራረቀ ፍሰት ሞዴል (SST k-ω) ውስጥ ያለው የሸርተቴ ሽግግር የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪያትን ለመፍታት ጥቅም ላይ ይውላል.ስለዚህ, ይህ ጥናት አዎንታዊ ባህሪያትን (ሙቀትን ማስተላለፍ) እና አሉታዊ ባህሪያትን (ግጭት ላይ የግፊት መቀነስ), የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪያትን በማሳየት እና በእንደዚህ ያሉ የምህንድስና ስርዓቶች ውስጥ እውነተኛ የስራ ፈሳሾችን ማመቻቸት ላይ ከፍተኛ አስተዋፅኦ ያደርጋል.
መሰረታዊ ውቅር ለስላሳ ቧንቧ (L = 900 mm እና Dh = 20 mm) ነው.ገብቷል የተጠማዘዘ ቴፕ ልኬቶች (ርዝመት = 20 ሚሜ, ውፍረት = 0.5 ሚሜ, መገለጫ = 30 ሚሜ).በዚህ ሁኔታ, የሽብል መገለጫው ርዝመት, ስፋት እና ጭረት 20 ሚሜ, 0.5 ሚሜ እና 30 ሚሜ ነው.የተጣመሙ ካሴቶች በ 45 ° እና በ 90 ° ዘንበልጠዋል.የተለያዩ የስራ ፈሳሾች እንደ DW፣ non-covalent nanofluids (GNF-SDBS@DW) እና covalent nanofluids (GNF-COOH@DW) በ Tin = 308 K፣ ሶስት የተለያዩ የጅምላ ስብስቦች እና የተለያዩ የሬይኖልድስ ቁጥሮች።ፈተናዎቹ በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ ተካሂደዋል.የሙቀት ሽግግርን ለማሻሻል መለኪያዎችን ለመፈተሽ በ 330 ኪ.ሜ ቋሚ የሙቀት መጠን ላይ የሽብል ቱቦው ውጫዊ ግድግዳ ይሞቃል.
በለስ ላይ.1 በተጣመመ የቴፕ ማስገቢያ ቱቦ ከተገቢው የድንበር ሁኔታዎች እና ከተጣራ አካባቢ ጋር በዘዴ ያሳያል።ቀደም ሲል እንደተገለፀው የፍጥነት እና የግፊት ወሰን ሁኔታዎች በሄሊክስ መግቢያ እና መውጫ ክፍሎች ላይ ይተገበራሉ።በቋሚ የሙቀት መጠን, በቧንቧ ግድግዳ ላይ የማይንሸራተት ሁኔታ ይጫናል.አሁን ያለው የቁጥር ማስመሰል ግፊትን መሰረት ያደረገ መፍትሄ ይጠቀማል።በተመሳሳይ ጊዜ አንድ ፕሮግራም (ANSYS FLUENT 2020R1) የተወሰነውን የድምጽ መጠን ዘዴ (ኤፍኤምኤም) በመጠቀም ከፊል ልዩነት እኩልታ (PDE) ወደ አልጀብራ እኩልታዎች ለመቀየር ይጠቅማል።ሁለተኛው-ትዕዛዝ SIMPLE ዘዴ (ለተከታታይ ግፊት-ጥገኛ እኩልታዎች ከፊል-ስውር ዘዴ) ከፍጥነት-ግፊት ጋር የተያያዘ ነው።ለጅምላ፣ ለሞመንተም እና ለኢነርጂ እኩልታዎች የተረፈው ውህደት በቅደም ተከተል ከ103 እና 106 በታች መሆኑን አጽንኦት ሊሰጠው ይገባል።
p የአካላዊ እና የስሌት ጎራዎች ዲያግራም፡ (ሀ) የሄሊክስ አንግል 90°፣ (ለ) የሄሊክስ አንግል 45°፣ (ሐ) የሄሊካል ምላጭ የለም።
ተመሳሳይነት ያለው ሞዴል የ nanofluids ባህሪያትን ለማብራራት ጥቅም ላይ ይውላል.ናኖሜትሪዎችን ወደ መሰረታዊ ፈሳሽ (DW) በማካተት እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት ባህሪያት ያለው ቀጣይነት ያለው ፈሳሽ ይፈጠራል።በዚህ ረገድ የመሠረቱ ፈሳሽ ሙቀት እና ፍጥነት እና ናኖሜትሪ ተመሳሳይ እሴት አላቸው.ከላይ ባሉት ንድፈ ሐሳቦች እና ግምቶች ምክንያት በዚህ ጥናት ውስጥ ቀልጣፋ ነጠላ-ደረጃ ፍሰት ይሠራል.በርካታ ጥናቶች ለ nanofluidic ፍሰት 31,32 ነጠላ-ደረጃ ቴክኒኮችን ውጤታማነት እና ተግባራዊነት አሳይተዋል.
የ nanofluids ፍሰት የኒውቶኒያ ብጥብጥ፣ የማይጨበጥ እና የማይንቀሳቀስ መሆን አለበት።በዚህ ጥናት ውስጥ የመጨመቂያ ሥራ እና የቪዛ ማሞቂያ አግባብነት የለውም.በተጨማሪም የቧንቧው ውስጣዊ እና ውጫዊ ግድግዳዎች ውፍረት ግምት ውስጥ አይገቡም.ስለዚህ የሙቀት አምሳያውን የሚወስኑት የጅምላ ፣ ሞመንተም እና የኃይል ቁጠባ እኩልታዎች እንደሚከተለው ሊገለጹ ይችላሉ ።
\(\overright arrow{V}\) አማካኝ የፍጥነት ቬክተር ሲሆን ኬፍ = K + Kt የኮቫለንት እና ናኖፍላይዶች ውጤታማ የሙቀት አማቂ ኃይል ሲሆን ε ደግሞ የኃይል ብክነት መጠን ነው።በሠንጠረዡ ላይ የሚታየው የናኖፍሉይድስ ውጤታማ ቴርሞፊዚካል ባህርያት ጥግግት (ρ)፣ viscosity (μ)፣ የተወሰነ የሙቀት አቅም (ሲፒ) እና የሙቀት አማቂነት (k) ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ በ 308 K1 የሙቀት መጠን በሙከራ ጥናት ወቅት ይለካሉ። በእነዚህ ማስመሰያዎች ውስጥ.
የተዘበራረቀ ናኖፍሉይድ ፍሰት በተለመደው እና በቲ ቲዩብ ቱቦዎች በሬይኖልድስ ቁጥሮች 7000 ≤ Re ≤ 17000 ላይ ተካሂዷል። ሞዴል Navier-Stokes, በተለምዶ በአየር ምርምር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.በተጨማሪም ሞዴሉ ያለ ግድግዳ ተግባር ይሠራል እና በግድግዳዎች አቅራቢያ ትክክለኛ ነው 35,36.(SST) κ-ω የተዘበራረቀ ሞዴልን የሚቆጣጠሩት እኩልታዎች የሚከተሉት ናቸው፡
የት \(S \) የውጥረት መጠን ዋጋ ሲሆን \(y \) በአቅራቢያው ካለው ወለል ጋር ያለው ርቀት ነው።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ \({\አልፋ}_{1}\)፣ \({\አልፋ}_{2}\)፣ \({\beta}_{1} }\)፣ \({\beta}^{*}\)፣ \({\sigma}_{{k}_{1}} }}\)፣ \({\sigma}_{{\ኦሜጋ}_{1}}\) እና \({\sigma}_{{\omega}_{2}}\) ሁሉንም የሞዴል ቋሚዎች ያመለክታሉ።F1 እና F2 የተቀላቀሉ ተግባራት ናቸው።ማሳሰቢያ: F1 = 1 በድንበር ሽፋን, 0 በሚመጣው ፍሰት ውስጥ.
የአፈጻጸም ምዘና መለኪያዎች ብጥብጥ የሚፈጠር የሙቀት ማስተላለፊያ፣ ኮቫለንት እና ኮቫለንት ናኖፍላይድ ፍሰትን ለማጥናት ያገለግላሉ፣ ለምሳሌ31፡
በዚህ ዐውደ-ጽሑፍ (\(\rho\))፣ (\(v , የሃይድሮሊክ ዲያሜትር እና ተለዋዋጭ viscosity.({C}_{p}\, \mathrm{u}\, k\)) - የተወሰነ የሙቀት መጠን እና የሚፈስ ፈሳሽ የሙቀት አማቂነት.እንዲሁም (\(\dot{m}\)) የጅምላ ፍሰትን የሚያመለክት ሲሆን (\({T}_{out}-{T}_{in}\)) የመግቢያ እና መውጫ የሙቀት ልዩነትን ያመለክታል።(ኤን.ኤፍ.ኤስ) ኮቫለንት ያልሆኑ ናኖፍሉይድስ እና (DW) የተጣራ ውሃ (ቤዝ ፈሳሽ) ያመለክታል።\({A}_{s} = \pi DL\)፣ \({\overline{T}}_{f}=\frac{\ግራ({T}_{out}-{T}_{በ) }\ቀኝ)}{2}\) እና \({\overline{T}}_{w}=\sum \frac{{T}_{w}}{n}\)።
የመሠረታዊ ፈሳሽ (DW) ቴርሞፊዚካል ባህርያት፣ ኮቫለንት ናኖፍሉይድ (GNF-SDBS@DW) እና ኮቫለንት ናኖፍሉይድ (GNF-COOH@DW) ከታተሙት ጽሑፎች (የሙከራ ጥናቶች) Sn = 308 K፣ እንደ በሰንጠረዥ 134 ላይ ይታያል። በተለመደው የጅምላ መቶኛ ያልሆነ-covalent (GNP-SDBS@DW) ናኖፍሉይድ ለማግኘት በተደረገ ሙከራ፣ የተወሰኑ ግራም የመጀመሪያ ደረጃ ጂኤንፒዎች መጀመሪያ ላይ በዲጂታል ሚዛን ተመዘነ።የኤስዲቢኤስ/ቤተኛው ጂኤንፒ (0.5፡1) በDW ይመዝናል።በዚህ ሁኔታ ኮቫለንት (COOH-GNP@DW) ናኖፍላይዶች የካርቦክሳይል ቡድኖችን ወደ GNP ወለል ላይ በመጨመር በጠንካራ አሲዳማ መካከለኛ መጠን (1፡3) የ HNO3 እና H2SO4 መጠን ተካተዋል።Covalent እና non-covalent nanofluids በDW በሶስት የተለያዩ የክብደት መቶኛ እንደ 0.025 wt%፣ 0.05 wt% ታግደዋል ።እና 0.1% የጅምላ.
የሜሽ የነጻነት ሙከራዎች በአራት የተለያዩ የስሌት ጎራዎች ተካሂደዋል የሜሽ መጠኑ በሲሙሌሽን ላይ ተጽዕኖ እንዳያሳርፍ።45 ° torsion ቧንቧ ሁኔታ ውስጥ አሃዶች ብዛት 1.75 ሚሜ 249,033, ዩኒት መጠን 2 ሚሜ 307,969 307,969, ዩኒት መጠን 2.25 ሚሜ 421,406 እና አሃዶች ቁጥር 421,406, እና አሃዶች ቁጥር ነው. በክፍል መጠን 2.5 ሚሜ 564 940 በቅደም ተከተል።በተጨማሪም ፣ በ 90 ዲግሪ የተጠማዘዘ ቧንቧ ምሳሌ ፣ 1.75 ሚሜ ንጥረ ነገር ያላቸው ንጥረ ነገሮች ብዛት 245,531 ፣ የ 2 ሚሜ ንጥረ ነገር መጠን 311,584 ፣ የ 2.25 ሚሜ ንጥረ ነገር መጠን ያለው ንጥረ ነገር ብዛት 422,708, እና የ 2.5 ሚሜ ኤለመንት መጠን ያላቸው ንጥረ ነገሮች ብዛት 573,826 ነው.እንደ (Tout፣ htc እና Nuavg) ያሉ የሙቀት ንብረት ንባቦች ትክክለኛነት የንጥረ ነገሮች ብዛት ሲቀንስ ይጨምራል።በተመሳሳይ ጊዜ የግጭት ቅንጅት እና የግፊት ቅነሳ ዋጋዎች ትክክለኛነት ፍጹም የተለየ ባህሪ አሳይቷል (ምስል 2)።ፍርግርግ (2) በተመሰለው መያዣ ውስጥ ያለውን የሙቀት-ሃይድሮሊክ ባህሪያትን ለመገምገም እንደ ዋናው ፍርግርግ ቦታ ጥቅም ላይ ውሏል.
በ45° እና በ90° የተጣመሙ የDW ቱቦዎችን በመጠቀም የሙቀት ማስተላለፊያ እና የግፊት ቅነሳ አፈጻጸምን በመሞከር ላይ።
አሁን ያሉት አሃዛዊ ውጤቶች እንደ ዲትተስ-ቤልተር፣ ፔትክሆቭ፣ ግኔሊንስኪ፣ ኖተር-ሩዝ እና ብሌሲየስ ያሉ የታወቁ ኢምፔሪካል ቁርኝቶችን እና እኩልታዎችን በመጠቀም ለሙቀት ማስተላለፊያ አፈፃፀም እና የግጭት ቅንጅት ተረጋግጠዋል።ንጽጽሩ የተካሄደው በ7000≤Re≤17000 ነው።በለስ መሠረት.3, በማስመሰል ውጤቶች እና በሙቀት ማስተላለፊያ እኩልታ መካከል ያለው አማካይ እና ከፍተኛ ስህተቶች 4.050 እና 5.490% (ዲትስ-ቤልተር)፣ 9.736 እና 11.33% (ፔቱክሆቭ)፣ 4.007 እና 7.483% (ግኔሊንስኪ) እና 3.883% እና 4.9% ናቸው። ኖት-ቤልተር)።ሮዝ)።በዚህ ሁኔታ በሲሙሌሽን ውጤቶች እና በግጭት ቅንጅት እኩልታ መካከል ያሉት አማካኝ እና ከፍተኛ ስህተቶች 7.346% እና 8.039% (Blasius) እና 8.117% እና 9.002% (Petukhov) ናቸው።
የዲደብሊው ሙቀት ማስተላለፊያ እና ሃይድሮዳይናሚክ ባህሪያት በተለያዩ የሬይኖልድስ ቁጥሮች የቁጥር ስሌቶችን እና ተጨባጭ ትስስሮችን በመጠቀም።
ይህ ክፍል በሦስት የተለያዩ የጅምላ ክፍልፋዮች እና ሬይኖልድስ ቁጥሮች ከመሠረታዊ ፈሳሽ (DW) አንጻር አማካኝ ስለ ያልሆኑ ኮቫለንት (LNP-SDBS) እና covalent (LNP-COOH) የውሃ ናኖፍላይዶችን የሙቀት ባህሪያት ያብራራል።ሁለት ጂኦሜትሪ የተጠቀለለ ቀበቶ ሙቀት መለዋወጫዎች (ሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °) ለ 7000 ≤ ሬ ≤ 17000. በ fig.4 በ nanofluid መውጫው ላይ ያለውን አማካይ የሙቀት መጠን ወደ ቤዝ ፈሳሽ (DW) ያሳያል (\(\frac{{T}_{out}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{ DW}} \)) በ (0.025% ወ.፣ 0.05% ወ. እና 0.1% ወ.)።(\(\frac{{T}_{out}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{DW}}\)) ሁል ጊዜ ከ1 ያነሰ ነው ይህም ማለት የውጪው የሙቀት መጠን ማለት ነው። ኮቫለንት ያልሆነ (VNP-SDBS) እና covalent (VNP-COOH) nanofluids ከመሠረቱ ፈሳሽ መውጫ ላይ ካለው የሙቀት መጠን በታች ናቸው።ዝቅተኛው እና ከፍተኛው ቅናሾች 0.1 wt% -COOH@GNPs እና 0.1 wt%-SDBS@GNPs ነበሩ፣ በቅደም ተከተል።ይህ ክስተት በቋሚ የጅምላ ክፍልፋይ ላይ የሬይኖልድስ ቁጥር በመጨመር ነው, ይህም የ nanofluid ንብረቶች ለውጥ (ይህም, ጥግግት እና ተለዋዋጭ viscosity) ይመራል.
ምስል 5 እና 6 የናኖፍሉይድ ወደ ቤዝ ፈሳሽ (DW) አማካይ የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት በ (0.025 wt.%, 0.05 wt.% እና 0.1 wt.%) ያሳያሉ.አማካኝ የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት ሁልጊዜ ከ 1 በላይ ናቸው, ይህ ማለት ከመሠረቱ ፈሳሽ ጋር ሲነፃፀሩ የኮቫለንት ያልሆኑ (LNP-SDBS) እና ኮቫለንት (LNP-COOH) nanofluids የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት ይሻሻላሉ.0.1 wt% -COOH@GNPs እና 0.1 wt% -SDBS@GNPs በቅደም ተከተል ዝቅተኛውን እና ከፍተኛውን ትርፍ አስመዝግበዋል።በፓይፕ 1 ውስጥ በበለጠ ፈሳሽ መቀላቀል እና ብጥብጥ ምክንያት የ Reynolds ቁጥር ሲጨምር, የሙቀት ማስተላለፊያ አፈፃፀም ይሻሻላል.በትንሽ ክፍተቶች ውስጥ ያሉ ፈሳሾች ወደ ከፍተኛ ፍጥነቶች ይደርሳሉ, በዚህም ምክንያት ቀጭን የፍጥነት / የሙቀት ወሰን ሽፋን ያስከትላል, ይህም የሙቀት ማስተላለፊያ መጠን ይጨምራል.ወደ መሰረታዊ ፈሳሽ ተጨማሪ ናኖፓርቲሎች መጨመር አዎንታዊ እና አሉታዊ ውጤቶችን ሊያስከትል ይችላል.ጠቃሚ ተጽእኖዎች የናኖፓርቲክል ግጭቶች መጨመር፣ ተስማሚ የፈሳሽ የሙቀት መቆጣጠሪያ መስፈርቶች እና የተሻሻለ የሙቀት ማስተላለፊያ ያካትታሉ።
ለ 45° እና 90° ቱቦዎች እንደ ሬይኖልድስ ቁጥር የሚወሰን የናኖፍሉይድ የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት።
በተመሳሳይ ጊዜ, አሉታዊ ተጽእኖ የ nanofluid ተለዋዋጭ viscosity መጨመር ነው, ይህም የ nanofluid እንቅስቃሴን ይቀንሳል, በዚህም አማካኝ የ Nusselt ቁጥር (Nuavg) ይቀንሳል.የጨመረው የ nanofluids (ZNP-SDBS@DW) እና (ZNP-COOH@DW) በDW37 ውስጥ የታገዱ የግራፍ ናኖፓርቲሎች ብራውንያን እንቅስቃሴ እና ማይክሮኮንቬሽን ምክንያት መሆን አለበት።የ nanofluid (ZNP-COOH @ DV) የሙቀት ምጣኔ ከ nanofluid (ZNP-SDBS@DV) እና ከተጣራ ውሃ የበለጠ ነው.ተጨማሪ ናኖሜትሪዎችን ወደ መሰረታዊ ፈሳሽ መጨመር የሙቀት አማቂነታቸውን ይጨምራል (ሠንጠረዥ 1)38.
ምስል 7 በጅምላ በመቶ (0.025%፣ 0.05% እና 0.1%) የናኖፍሉይድስ ግጭትን ከቤዝ ፈሳሽ (DW) (f(NFs)/f(DW)) አማካኝ ጥምርታ ያሳያል።አማካኝ የግጭት ቅንጅት ሁል ጊዜ ≈1 ነው፣ ይህ ማለት ኮቫለንት ያልሆኑ (GNF-SDBS@DW) እና covalent (GNF-COOH@DW) nanofluids ከመሠረታዊ ፈሳሽ ጋር ተመሳሳይ የሆነ የግጭት ቅንጅት አላቸው።አነስተኛ ቦታ ያለው ሙቀት መለዋወጫ ብዙ ፍሰት እንቅፋት ይፈጥራል እና የፍሰት ግጭትን ይጨምራል1.በመሠረቱ፣ የናኖፍሉይድ የጅምላ ክፍልፋይ በመጨመር የፍጥነት መጠኑ በትንሹ ይጨምራል።ከፍ ያለ የግጭት ኪሳራዎች የሚከሰቱት በ nanofluid ተለዋዋጭ viscosity እና በመሬት ላይ ባለው ፈሳሽ ውስጥ ካለው ከፍተኛ የናኖግራፊን የጅምላ መቶኛ ጋር ላይ ያለው የመሸርሸር ጭንቀት ይጨምራል።ሠንጠረዥ (1) እንደሚያሳየው የ nanofluid (ZNP-SDBS @ DV) ተለዋዋጭ viscosity ከ nanofluid (ZNP-COOH @ DV) ተመሳሳይ የክብደት መቶኛ ከፍ ያለ ነው, ይህም የገጽታ ተፅእኖዎችን ከመጨመር ጋር የተያያዘ ነው.ኮቫለንት ባልሆነ ናኖፍሉይድ ላይ ንቁ ወኪሎች።
በለስ ላይ.8 ናኖፍሉይድን ከመሠረታዊ ፈሳሽ (DW) ጋር ሲነጻጸር ያሳያል (\(\frac{{\Delta P}_{NFs}}{{\Delta P}_{DW}}\)) በ (0.025%፣ 0.05% እና 0.1% ).የማይዋሃድ (GNPs-SDBS@DW) nanofluid ከፍተኛ አማካይ የግፊት ኪሳራ አሳይቷል፣ እና በጅምላ መቶኛ ወደ 2.04% ለ 0.025% wt፣ 2.46% ለ 0.05% ወ.እና 3.44% ለ 0.1% ወ.ከጉዳይ ማስፋት ጋር (ሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °).ይህ በእንዲህ እንዳለ, nanofluid (GNPs-COOH@DW) ዝቅተኛ አማካይ የግፊት መቀነስ አሳይቷል, ከ 1.31% በ 0.025% ወ.እስከ 1.65% በ 0.05% ወ.አማካይ የግፊት መጥፋት 0.05 ወ.% -COOH@NP እና 0.1 wt.% -COOH@NP 1.65% ነው።እንደሚታየው, የግፊት መውደቅ በሁሉም ሁኔታዎች Re ቁጥር በመጨመር ይጨምራል.በከፍተኛ Re እሴቶች ላይ የጨመረው የግፊት ጠብታ በድምጽ ፍሰት ላይ ባለው ቀጥተኛ ጥገኛነት ይገለጻል።ስለዚህ, በቧንቧው ውስጥ ያለው ከፍተኛ የሬ ቁጥር ወደ ከፍተኛ ግፊት ይመራዋል, ይህም የፓምፕ ሃይል39,40 መጨመር ያስፈልገዋል.በተጨማሪም የግፊት ኪሳራዎች ከፍ ያለ ናቸው ምክንያቱም በትላልቅ የገጽታ አካባቢ በሚፈጠረው ከፍተኛ የኤዲዲዎች እና ግርግር ከፍተኛ ሲሆን ይህም የግፊት እና የግፊት ሃይሎች መስተጋብር በድንበር ንብርብር1 ውስጥ ይጨምራል።
በአጠቃላይ፣ የአፈጻጸም ግምገማ መስፈርት (PEC) ላልሆኑት (VNP-SDBS@DW) እና covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids የበለስ ውስጥ ይታያሉ።9. Nanofluid (ZNP-SDBS@DV) በሁለቱም ሁኔታዎች (የሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °) ከ (ZNP-COOH@DV) የበለጠ የ PEC እሴቶችን አሳይቷል እና የጅምላ ክፍልፋይን በመጨመር ተሻሽሏል ለምሳሌ 0.025 wt.%1.17፣ 0.05 wt.% 1.19 እና 0.1 wt.% 1.26 ነው።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ nanofluids (GNPs-COOH@DW) በመጠቀም የPEC ዋጋዎች 1.02 ለ 0.025 wt%፣ 1.05 ለ 0.05 wt%፣ 1.05 ለ 0.1 wt% ነበሩ።በሁለቱም ሁኔታዎች (ሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °).1.02.እንደ አንድ ደንብ, የሬይኖልድስ ቁጥር መጨመር, የሙቀት-ሃይድሮሊክ ቅልጥፍና በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል.የሬይኖልድስ ቁጥር ሲጨምር፣ የሙቀት-ሃይድሮሊክ ቅልጥፍና ቅንጅት መቀነስ ስልታዊ በሆነ መልኩ ከ (NuNFs/NuDW) እና ከ (fNFs/fDW) መጨመር ጋር የተያያዘ ነው።
45° እና 90° አንግሎች ላሏቸው ቱቦዎች በሬይኖልድስ ቁጥሮች ላይ በመመስረት የመሠረታዊ ፈሳሾችን በተመለከተ የናኖፍሉይድ ሃይድሮተርማል ባህሪዎች።
ይህ ክፍል ስለ ውሃ (DW)፣ ኮቫለንት ያልሆነ (VNP-SDBS@DW) እና covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids በሦስት የተለያዩ የጅምላ ውህዶች እና ሬይኖልድስ ቁጥሮች ላይ ያብራራል።ሁለት የተጠቀለለ ቀበቶ ሙቀት መለዋወጫ ጂኦሜትሪ በ 7000 ≤ ሬ ≤ 17000 ውስጥ ከተለመዱት ቧንቧዎች አንጻር (ሄሊክስ አንግል 45 ° እና 90 °) አማካይ የሙቀት-ሃይድሮሊክ አፈፃፀምን ለመገምገም ግምት ውስጥ ገብቷል.በለስ ላይ.10 የውሃውን እና የናኖፍላይዶችን የሙቀት መጠን ለጋራ ቧንቧ (\(\frac{{T}_{out}}_{Twisted}}{{ {T} _{ውጭ}_{መደበኛ}}\))።የጋራ ያልሆኑ (GNP-SDBS@DW) እና covalent (GNP-COOH@DW) nanofluids እንደ 0.025 wt%፣ 0.05 wt% እና 0.1 wt% ያሉ ሦስት የተለያዩ የክብደት ክፍልፋዮች አሏቸው።በለስ ላይ እንደሚታየው.11፣ የውጤቱ ሙቀት አማካኝ ዋጋ (\(\frac{{T}_{out}}_{Twisted}}{{{T}_{out}}_{Plain}}\)) > 1፣ የሚያመለክተው (45 ° እና 90 ° ሄሊክስ አንግል) በሙቀት መለዋወጫ መውጫው ላይ ያለው የሙቀት መጠን ከተለመደው የቧንቧ መስመር የበለጠ ጉልህ ነው, ምክንያቱም ከፍተኛ መጠን ያለው ብጥብጥ እና ፈሳሹን በተሻለ ሁኔታ በማቀላቀል.በተጨማሪም፣ በDW መውጫ ላይ ያለው የሙቀት መጠን፣ ኮቫለንት ያልሆኑ እና ኮቫለንት ናኖፍሉይድስ የሬይኖልድስ ቁጥር በመጨመር ቀንሷል።የመሠረት ፈሳሽ (DW) ከፍተኛው አማካይ የውጤት ሙቀት አለው.ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ዝቅተኛው እሴት 0.1 wt% -SDBS@GNPsን ያመለክታል።ኮቫለንት ያልሆኑ (GNPs-SDBS@DW) nanofluids ከኮቫለንት (GNPs-COOH@DW) nanofluids ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ አማካይ የውጤት ሙቀት አሳይተዋል።የተጠማዘዘ ቴፕ የፍሰት መስኩን የበለጠ ድብልቅ ስለሚያደርግ, በግድግዳው አቅራቢያ ያለው የሙቀት ፍሰት በፈሳሽ ውስጥ በቀላሉ ሊያልፍ ይችላል, ይህም አጠቃላይ የሙቀት መጠን ይጨምራል.ዝቅተኛ የመጠምዘዝ-ወደ-ቴፕ ሬሾ የተሻለ ዘልቆ እንዲገባ እና በዚህም የተሻለ ሙቀት ማስተላለፍን ያስከትላል።በሌላ በኩል, የታሸገው ቴፕ በግድግዳው ላይ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሲይዝ, ይህ ደግሞ Nuavg ይጨምራል.ለተጠማዘዘ የቴፕ ማስገቢያዎች፣ ከፍ ያለ የኑዋቭግ እሴት በ tube22 ውስጥ የተሻሻለ የሙቀት ልውውጥን ያሳያል።በተጨመረው የፍሰት መንገድ እና ተጨማሪ ድብልቅ እና ብጥብጥ ምክንያት, የመኖሪያ ጊዜው ይጨምራል, በዚህም ምክንያት የፈሳሹ የሙቀት መጠን በመውጣት41 ይጨምራል.
ከተለመዱት ቱቦዎች የሙቀት መጠን (45° እና 90° ሄሊክስ ማዕዘናት) አንጻር ሲታይ ሬይኖልድስ የተለያዩ ናኖፍላይዶች ቁጥሮች።
የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅቶች (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል) እና ሬይኖልድስ ቁጥሮች ለተለያዩ ናኖፍላይዶች ከተለመዱ ቱቦዎች ጋር ሲነጻጸሩ።
የተሻሻለ የተጠቀለለ ቴፕ ሙቀት ማስተላለፊያ ዋናው ዘዴ እንደሚከተለው ነው-1. የሙቀት መለዋወጫ ቱቦውን የሃይድሮሊክ ዲያሜትር መቀነስ ወደ ፍሰት ፍጥነት እና ኩርባ እንዲጨምር ያደርጋል, ይህ ደግሞ በግድግዳው ላይ የሽላጭ ጭንቀትን ይጨምራል እና ሁለተኛ እንቅስቃሴን ያበረታታል.2. በመጠምዘዝ ቴፕ መዘጋት ምክንያት በቧንቧ ግድግዳው ላይ ያለው ፍጥነት ይጨምራል, እና የድንበሩ ውፍረት ይቀንሳል.3. ከተጠማዘዘ ቀበቶ በስተጀርባ ያለው ሽክርክሪት ወደ ፍጥነት መጨመር ያመጣል.4. የተከሰቱ ሽክርክሪትዎች በማዕከላዊ እና በአቅራቢያው በሚገኙ የግድግዳ ክልሎች መካከል ፈሳሽ ውህደትን ያሻሽላሉ42.በለስ ላይ.11 እና በለስ.12 የ DW እና nanofluids የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያትን ያሳያል ለምሳሌ (የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት እና አማካኝ Nusselt ቁጥር) ከተለመዱ ቱቦዎች ጋር ሲወዳደር በአማካይ የተጠማዘዘ የቴፕ ማስገቢያ ቱቦዎችን በመጠቀም።የጋራ ያልሆኑ (GNP-SDBS@DW) እና covalent (GNP-COOH@DW) nanofluids እንደ 0.025 wt%፣ 0.05 wt% እና 0.1 wt% ያሉ ሦስት የተለያዩ የክብደት ክፍልፋዮች አሏቸው።በሁለቱም የሙቀት መለዋወጫዎች (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል) አማካኝ የሙቀት ማስተላለፊያ አፈጻጸም>1 ሲሆን ይህም የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት እና አማካይ የ Nusselt ቁጥር ከጥቅል ቱቦዎች ጋር ከተለመደው ቱቦዎች ጋር መሻሻልን ያሳያል።ኮቫለንት ያልሆኑ (GNPs-SDBS@DW) nanofluids ከኮቫለንት (GNPs-COOH@DW) nanofluids አማካይ የሙቀት ማስተላለፊያ መሻሻል አሳይተዋል።በ Re = 900, በሙቀት ማስተላለፊያ አፈፃፀም ውስጥ የ 0.1 wt% ማሻሻያ -SDBS@GNPs ለሁለቱ የሙቀት መለዋወጫዎች (45 ° እና 90 ° ሄሊክስ አንግል) ከ 1.90 እሴት ጋር ከፍተኛው ነበር.ይህ ማለት በዝቅተኛ የፈሳሽ ፍጥነቶች (ሬይኖልድስ ቁጥር) 43 እና የግርግር ጥንካሬን በመጨመር አንድ ወጥ የሆነ የቲፒ ተፅእኖ የበለጠ አስፈላጊ ነው።ብዙ ሽክርክሪትዎችን በማስተዋወቅ ምክንያት የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት እና አማካይ የ Nusselt የ TT ቱቦዎች ከተለመዱት ቱቦዎች ከፍ ያለ ናቸው, ይህም ቀጭን የድንበር ሽፋን ያስከትላል.የ HP መኖር የብጥብጥ ፣የስራ ፈሳሾችን መቀላቀል እና የተሻሻለ ሙቀት ማስተላለፍን ከመሠረታዊ ቧንቧዎች ጋር (የተጣመመ ቴፕ ሳያስገባ)21 ይጨምራል።
አማካኝ የኑሴልት ቁጥር (የሄሊክስ አንግል 45° እና 90°) እና ሬይኖልድስ ቁጥር ለተለያዩ ናኖፍላይዶች ከተለመዱ ቱቦዎች ጋር ሲነጻጸር።
ምስል 13 እና 14 አማካኝ የግጭት ቅንጅት (\(\frac{{f}_{Twisted}}{{f}_{Plain}}\)) እና የግፊት መጥፋት (\(\frac{{\Delta P}) ያሳያል። _ {Twisted}}{{\Delta P}_{Plain}}\}} ወደ 45° እና 90° ለተለመዱ ቱቦዎች DW nanofluids፣(GNPs-SDBS@DW) እና (GNPs-COOH@DW) ion መለዋወጫ ይዟል። ( 0.025 wt %፣ 0.05 wt % እና 0.1 wt %)። {{f}_{Plain} }\)) እና የግፊት መጥፋት (\(\frac{{ \ ዴልታ P}_{ጠማማ}}{{\Delta P }_{Plain}}\}) ይቀንሳሉ፡ የፍሬክሽን ኮፊሸንት እና የግፊት መጥፋት ዝቅተኛው የሬይኖልድስ ቁጥሮች ከፍ ያለ ነው አማካይ የግፊት መጠን እና የግፊት መጥፋት በ3.78 እና 3.12 መካከል ያለው አማካይ የግፊት መጠን እና የግፊት መጥፋት (45° ሄሊክስ) ያሳያል። አንግል እና 90 °) የሙቀት መለዋወጫ ዋጋ ከተለመዱት ቧንቧዎች በሦስት እጥፍ ይበልጣል በተጨማሪም, የሚሠራው ፈሳሽ በከፍተኛ ፍጥነት ሲፈስ, የግጭት ቅንጅት ይቀንሳል, ችግሩ የሚነሳው የሬይኖልድስ ቁጥር እየጨመረ በሄደ መጠን የድንበር ሽፋን ውፍረት ስለሚጨምር ነው. እየቀነሰ ይሄዳል ፣ ይህም በተጎዳው አካባቢ ላይ ተለዋዋጭ viscosity ተፅእኖ እንዲቀንስ ፣ የፍጥነት ቅልጥፍና እና የመቁረጥ ውጥረቶችን መቀነስ እና በዚህም ምክንያት የፍሪክሽን21 ቅንጅት መቀነስ ያስከትላል።የተሻሻለው የማገጃ ውጤት በቲቲ መኖር እና በመጠምዘዝ መጨመር ምክንያት ለተለያዩ የ TT ቧንቧዎች ከመሠረታዊ ቧንቧዎች የበለጠ ከፍተኛ የግፊት ኪሳራ ያስከትላል።በተጨማሪም, ለሁለቱም የመሠረት ቧንቧ እና የቲቲ ፓይፕ, የግፊት ማሽቆልቆሉ በሚሠራው ፈሳሽ ፍጥነት እንደሚጨምር ይታያል43.
ከተለመዱ ቱቦዎች ጋር ሲነፃፀር የግጭት (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል) እና ሬይኖልድስ ቁጥር ለተለያዩ ናኖፍሉይድስ ቁጥር።
የግፊት መጥፋት (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል) እንደ ሬይኖልድስ ቁጥር ለተለያዩ ናኖፍላይዶች ከተለመደው ቱቦ አንጻር።
በማጠቃለያው ምስል 15 የሙቀት መለዋወጫ 45° እና 90° አንግል ከሜዳ ቱቦዎች (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}} \(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}})) )) በ (0.025 wt.%፣ 0.05 wt.% እና 0.1 wt.%) DV በመጠቀም፣ (VNP-SDBS@DV) እና covalent (VNP-COOH@DV) nanofluids።በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ ያለው ዋጋ (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\))> 1 በሁለቱም ሁኔታዎች (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል)።በተጨማሪም፣ (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) ምርጡን ዋጋ በ Re = 11,000 ላይ ይደርሳል።የ90° ሙቀት መለዋወጫ በ(\ (\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) ከ45° ሙቀት መለዋወጫ ጋር ሲነጻጸር መጠነኛ ጭማሪ ያሳያል።በ Re = 11,000 0.1 wt%-GNPs@SDBS ከፍ ያለ (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) እሴቶችን ይወክላል፣ ለምሳሌ 1.25 ለ 45° ሙቀት መለዋወጫ ጥግ እና 1.27 ለ 90 ° የማዕዘን ሙቀት መለዋወጫ.በሁሉም የጅምላ ክፍልፋዮች ከአንድ በላይ ነው ፣ ይህ የሚያመለክተው የተጠማዘዘ ቴፕ ማስገቢያ ያላቸው ቱቦዎች ከተለመዱት ቧንቧዎች የተሻሉ መሆናቸውን ያሳያል።በተለይም በቴፕ ማስገቢያዎች የቀረበው የተሻሻለ የሙቀት ልውውጥ ከፍተኛ የግጭት ኪሳራዎችን አስከትሏል22.
ከተለመዱ ቱቦዎች (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል) አንጻር የሬይኖልድስ ቁጥር የተለያዩ ናኖፍላይዶች የውጤታማነት መስፈርት።
አባሪ ሀ ለ 45° እና 90° ሙቀት መለዋወጫ በ Re = 7000 DW በመጠቀም፣ 0.1 wt% -GNP-SDBS@DW እና 0.1 wt% -GNP-COOH@DW።በተዘዋዋሪ አውሮፕላኑ ውስጥ ያሉት ዥረቶች የተጠማዘዘ ሪባን ማስገቢያዎች በዋናው ፍሰት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ በጣም አስደናቂ ባህሪ ነው።የ 45 ° እና 90 ° የሙቀት መለዋወጫዎች አጠቃቀም በአቅራቢያው ግድግዳ ክልል ውስጥ ያለው ፍጥነት በግምት ተመሳሳይ መሆኑን ያሳያል.ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ አባሪ B ለ 45° እና 90° ሙቀት ማስተላለፊያዎች በ Re = 7000 DW፣ 0.1 wt% -GNP-SDBS@DW እና 0.1 wt% -GNP-COOH@DW በመጠቀም የፍጥነት መስመሮችን ያሳያል።የፍጥነት ዑደቶች በሶስት የተለያዩ ቦታዎች (ቁራጮች) ናቸው፡ ለምሳሌ፡ Plain-1 (P1 = -30mm)፣ Plain-4 (P4 = 60mm) እና Plain-7 (P7 = 150mm)።በቧንቧ ግድግዳው አቅራቢያ ያለው የፍሰት ፍጥነት ዝቅተኛ ሲሆን የፈሳሽ ፍጥነቱ ወደ ቧንቧው መሃል ይጨምራል.በተጨማሪም በአየር ማስተላለፊያ ቱቦ ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ከግድግዳው አጠገብ ያለው ዝቅተኛ የፍጥነት መጠን ይጨምራል.ይህ በሃይድሮዳይናሚክ የድንበር ሽፋን እድገት ምክንያት ነው, ይህም በግድግዳው አቅራቢያ ያለውን ዝቅተኛ የፍጥነት ክልል ውፍረት ይጨምራል.በተጨማሪም የሬይኖልድስ ቁጥር መጨመር በሁሉም መስቀለኛ ክፍሎች ውስጥ ያለውን አጠቃላይ የፍጥነት መጠን ይጨምራል፣ በዚህም በሰርጡ ውስጥ ያለውን ዝቅተኛ የፍጥነት ክልል ውፍረት ይቀንሳል39።
በጥምረት እና በጋራ ያልሆኑ ተግባራዊ graphene nanosheets በተጣመመ የቴፕ ማስገቢያዎች ከሄሊክስ አንግል 45° እና 90° ጋር ተገምግመዋል።የሙቀት መለዋወጫ በ SST k-omega turbulence ሞዴል በ 7000 ≤ ሬ ≤ 17000 በቁጥር ተፈትቷል ። ቴርሞፊዚካል ባህሪው በ Tin = 308 K ይሰላል ። በተመሳሳይ ጊዜ የተጠማዘዘውን የቧንቧ ግድግዳ በቋሚ የሙቀት መጠን 330 K. COOH@DV) ያሞቁ። በሦስት የጅምላ መጠን ተበርዟል፣ ለምሳሌ (0.025 wt.%፣ 0.05 wt.% እና 0.1 wt.%)።የአሁኑ ጥናት ስድስት ዋና ዋና ምክንያቶችን ተመልክቷል፡- የውጤት ሙቀት፣ የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት፣ አማካኝ Nusselt ቁጥር፣ የግጭት ብዛት፣ የግፊት መጥፋት እና የአፈጻጸም ግምገማ መስፈርቶች።ዋናዎቹ ግኝቶች እነሆ፡-
አማካይ የውጤት ሙቀት (\({{T}_{out}}_{Nanofluids}\)/\({{T}_{out}}_{Basefluid}\)) ሁልጊዜ ከ 1 ያነሰ ነው ይህ ማለት ነው ያልተሰራጨ የቫሌንስ መውጫ የሙቀት መጠን (ZNP-SDBS@DV) እና covalent (ZNP-COOH@DV) nanofluids ከመሠረታዊ ፈሳሽ ያነሰ ነው።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ አማካይ የውጤት ሙቀት ({{T}_{out}}_{ጠማማ}\)/\({{T}_{out}}_{Plain}\)) እሴት > 1፣ ይህም ለ እውነታ (45 ° እና 90 ° ሄሊክስ አንግል) የሚወጣው የሙቀት መጠን ከተለመደው ቱቦዎች የበለጠ ነው.
በሁለቱም ሁኔታዎች የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት (nanofluid/ቤዝ ፈሳሽ) እና (የተጣመመ ቱቦ / መደበኛ ቱቦ) አማካኝ ዋጋዎች ሁልጊዜ > 1 ያሳያሉ.ኮቫለንት (GNPs-SDBS@DW) nanofluids ከኮቫልንት (GNPs-COOH@DW) nanofluids ጋር የሚዛመድ ከፍተኛ አማካይ የሙቀት ማስተላለፊያ ጭማሪ አሳይተዋል።
አማካኝ የግጭት ቅንጅት (\({f}_{Nanofluids}/{f}_{Basefluid}\)) ያልሆኑ ኮቫለንት (VNP-SDBS@DW) እና covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids ሁልጊዜ ≈1 ነው። .የግጭት ግጭት (ZNP-SDBS@DV) እና covalent (ZNP-COOH@DV) nanofluids (\({f}_{Twisted}/{f}_{Plain}\)) ሁልጊዜ > 3።
በሁለቱም ሁኔታዎች (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል)፣ ናኖፍሉይድስ (GNPs-SDBS@DW) ከፍ ያለ አሳይተዋል (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) 0.025 wt .% ለ 2.04%፣ 0.05 wt.% ለ 2.46% እና 0.1 wt.% ለ 3.44%።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ (GNPs-COOH@DW) nanofluids ዝቅተኛ አሳይተዋል (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) ከ1.31% ለ 0.025 wt.% ወደ 1.65% 0.05 ነው። % በክብደት።በተጨማሪም፣ አማካኝ የግፊት መጥፋት (\({\Delta P}_{Twisted}/{\Delta P}_{Plain}\) የጋራ ያልሆነ (GNPs-SDBS@DW) እና ኮቫለንት (GNPs-COOH@DW) ))) nanofluids ሁልጊዜ >3.
በሁለቱም ሁኔታዎች (45° እና 90° ሄሊክስ አንግል) ናኖፍሉይድስ (GNPs-SDBS@DW) ከፍ ያለ (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC} _{Basefluid}\)) @DW እሴት አሳይተዋል። ለምሳሌ 0.025 ወ.% - 1.17, 0.05 ወ.% - 1.19, 0.1 ወ.% - 1.26.በዚህ አጋጣሚ የ({PEC}_{Nanofluids}/{PEC}_{Basefluid}\)) (GNPs-COOH@DW) ናኖፍሉይድስ የሚጠቀሙት ዋጋዎች 1.02 ለ 0.025 wt.%፣ 1.05 ለ 0 ናቸው። , 05 ወ.% እና 1.02 በክብደት 0.1% ነው።በተጨማሪም፣ በ Re = 11,000፣ 0.1 wt% -GNPs@SDBS ከፍ ያሉ እሴቶችን አሳይቷል(\({PEC}_{Twisted}/{PEC}_{Plain}\)))፣እንደ 1.25 ለ 45° ሄሊክስ አንግል እና 90 ° ሄሊክስ አንግል 1.27.
Thianpong, C. et al.በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ የናኖፍሉይድ ታይታኒየም ዳይኦክሳይድ/የውሃ ፍሰት ባለብዙ-ዓላማ ማመቻቸት፣ በተጠማዘዘ ቴፕ በዴልታ ክንፎች የተሻሻለ።ውስጣዊ ጄ ሙቅ.ሳይንስ.172, 107318 (2022).
Langerudi, HG እና Jawaerde, C. የኒውቶኒያን ያልሆነ ፈሳሽ ፍሰት በተለመደው እና በ V ቅርጽ በተጣመሙ ካሴቶች ውስጥ የገባ የሙከራ ጥናት።ሙቀት እና የጅምላ ማስተላለፍ 55, 937-951 (2019).
ዶንግ, X. እና ሌሎች.የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት እና የጠመዝማዛ-የተጣመመ ቱቦ ሙቀት መለዋወጫ [J] የሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት የሙከራ ጥናት.የመተግበሪያ ሙቀት.ፕሮጀክት.176፣ 115397 (2020)።
Yongsiri፣ K.፣ Eiamsa-Ard፣ P.፣ Wongcharee፣ K. & Eiamsa-Ard፣ SJCS የተሻሻለ የሙቀት ማስተላለፊያ በተዘበራረቀ የሰርጥ ፍሰት ከግዴታ ከሚለዩ ክንፎች ጋር።ወቅታዊ ምርምር.የሙቀት መጠን.ፕሮጀክት.3፣ 1–10 (2014)