AI Summary & Key Takeaways
AI InsightFor different Reynolds numbers and a constant volumetric concentration of nanofluid, the results demonstrate that the finned tube heat exchanger outperforms the plain tube heat exchanger thermally by a factor of 90 to 95%.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Efforts are being made to improve heat transfer efficiency in many different contexts, with the help of nanofluids and expanded surfaces, among other things. Among them, a clever method to enhance heat transmission is to equip heat exchanger tubes with inner fins. The experimental study details the use of a nanofluid of iron oxide and water in a two-tube counterflow heat exchanger that has many longitudinal fins on the inside to induce convective heat transfer. The pressure drop and convective heat transfer enhancement are studied for a nanofluid moving in a horizontal circular tube with internal longitudinal fins under laminar conditions (249 < Re < 3000). Fe3O4 nanoparticles have a volumetric concentration that falls between 0 < φ < 0.5%. For different Reynolds numbers and a constant volumetric concentration of nanofluid, the results demonstrate that the finned tube heat exchanger outperforms the plain tube heat exchanger thermally by a factor of 90 to 95%. The Nusselt number ratio of the Fe3O4 water nanofluid increases with increasing Reynolds number. As the Reynolds number increases, the friction factor decreases and the pressure drop is larger in finned tube heat exchangers compared to plain tube heat exchangers due to the flow resistance provided by the fin form.
Özet
Çeşitli ortamlarda ısı transfer verimliliğini artırmak için nanofluidler ve genişletilmiş yüzeyler kullanmak da dahil olmak üzere çok sayıda girişim devam etmektedir. Bunlar arasında, ısı değiştirici tüplerine iç kanatçıklar eklemek ısı transferini iyileştirmenin akıllıca bir yoludur. Bu çalışma, birkaç iç uzunlamasına kanatçığa sahip çift borulu karşı akışlı bir ısı değiştiricide Fe3O4 -su nanofluidini kullanarak zorlanmış konvektif ısı transferinin deneysel bir araştırmasını açıklamaktadır. Laminer koşullar altında (249 < Re < 3000) iç uzunlamasına kanatçıklara sahip yatay dairesel bir tüpte akan nanofluid için, basınç düşüşü ve konvektif ısı transferi iyileştirmesi incelenmiştir. Fe3O4 nanopartiküllerinin hacimsel konsantrasyonu 0 < φ < 0,5% aralığındadır. Bulgular, kanatçıklı borulu ısı değiştiricinin, sabit hacimsel nanofluid konsantrasyonuna sahip değişen Reynolds sayıları için basit borulu ısı değiştiriciden %90-95 daha yüksek bir termal performans faktörüne sahip olduğunu göstermektedir. Fe3O4 -su nanofluidinin Nusselt sayı oranı Reynolds sayısı arttıkça artar. Çünkü kanatçık şekli akış direnci sağlar, Reynolds sayısı arttıkça sürtünme faktörü azalır ve basınç düşüşü kanatçıklı borulu ısı değiştiricilerde düz borulu ısı değiştiricilere göre daha fazladır.