Investigation of Heat Transfer Enhancement by using Al2O3/water Nanofluid in Rectangular Corrugated Channel
Abstract
In this study, effects of water-based Al2O3 nanofluids on flow characterictisc and heat transfer enhancement in rectangular corrugated channels are investigated numerically. Flow between two isothermally walls is assumed to be two-dimensional, fully developed and laminar. Phase angle effects were investigated with varying the phase angle from 180 to 0 while keeping the corrugated wall geometries fixed. Governing, momentum and energy equations are numerically solved using finite volume method based on SIMPLE algorithm. Simulations are performed for nanoparticle volume fractions between 0 to 0.08 and Reynolds number ranging from 500 to 2000. Numerical results are compared with results obtained from literature and they are in close agreement with each other. Effects of phase angle, nanoparticle volume fraction and Reynolds number on Nusselt number, friction factor and thermal performance factor are investigated.
Abstract
Bu çalışmada, içerisinde dikdörtgen kesitli oyukların bulunduğu kanal akışında, nano parcacıkların (AL2O3su) akış karakteristikleri ve ısı transferini iyileştirme üzerine etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Kanal duvarları izotermal, akış iki boyutlu, tam gelişmiş ve laminer kabul edilmiştir. Dikdörtgen kesitli oyukların geometrik özellikleri ve cidarlar arasındaki boşluklar sabit tutularak faz açıları 180o ile 0o arasında değiştirilerek akış üzerine etkisi incelenmiştir. Yapılan analizlerde sonlu hacimler yöntemi kullanarak yönetici denklemler, momentum ve enerji eşitlikleri SIMPLE algoritması kullanarak çözümlenmiştir. Analizler Al2O3 nanoakışkanının farklı nanopartikül hacimsel oranları, 0≤ ≤ 0.08 için gerçekleştirilmiştir. Çalışma 500≤Re≤2000 aralığında yapılarak elde edilen sonuçlar daha önce literatürde yapılan çalışmalarla mukayese edilmiş, sonuçların uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Faz açısının, parçacık hacimsel oranının ve Reynolds sayısının Nusselt sayısı, Nu, sürtünme faktörü,f ve ısı transferi iyileştirme faktörü, η üzerine etkisi incelenmiştir
Details
| Journal Section | Research Articles |
|---|---|
| Authors | |
| Publication Date | September 9, 2016 |
| Submission Date | May 24, 2016 |
| Published in Issue | Year 2016 |