دانلود ترجمه مقاله افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوسیالات در سیستم خنک کننده خودرو (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۱۴) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوسیالات در سیستم خنک کننده خودرو

Heat transfer enhancement using nanofluids in an automotive cooling system

چکیده

۱- مقدمه

۲- کار آزمایشگاهی

۲-۱ روند و مراحل کار آزمایشگاهی

۲-۲ جمع‌آوری داده‌های تجربی

۳- نتایج و بحث

طراحی انجام آزمایش و تحلیل داده‌ها

ANOVA برای عدد ناسلت

اثرات اصلی پارامترها بر روی عدد ناسلت

۴- نتیجه‌گیری

چکیده

افزایش تقاضا برای استفاده از نانوسیال‌ها در کاربردهای صنعتی سبب توجه بیشتر بسیاری از محققان شده است. در این مطالعه، بررسی افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوپودرهای معلق TiO2 و SiO2 در آب خالص انجام شده است. آزمایش بر روی رادیاتور یک ماشین انجام می‌گیرد و اثرات افزایش انتقال حرارت در جریان آرام برای شرایط عملیاتی مختلف بررسی می‌شود. نرخ جریان حجمی، دمای ورودی و غلظت حجمی نانوذرات به ترتیب در محدوده‌ی ۲-۸ LPM، ۶۰ الی ۸۰ درجه سانتیگراد و ۱ الی ۲% بوده است. نتايج نشان داد که عدد ناسلت با افزایش نرخ جريان حجمي، دماي ورودي و غلظت حجمی نانوسيال افزايش یافته است. معادله‌ی رگرسيون براي ورودي (نرخ جريان حجمي، دماي ورودي و غلظت حجمی نانوسيال) و پاسخ (عدد نسالت) به‌دست آمده است. نتایج حاصل از بررسی نشان می‌دهد که پارامترهای ورودی تأثیر قابل توجهی بر افزایش انتقال حرارت در رادیاتور ماشین دارند. این نتایج تجربی با نتایج سایر محققان مطابقت خوبی دارد و این نتایج تنها ۴% با هم اختلاف دارند.

۴- نتیجه‌گیری

در این مطالعه، اثر افزایش انتقال حرارت جابجایی اجباری به وسیله‌ی ذرات معلق TiO2-W و SiO2-W در آب به‌عنوان سیال پایه در داخل لوله‌ی مسطح مسی در یک سیستم خنک‌کننده‌ی اتومبیل مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده گردید که انتقال حرارت با زیاد شدن غلظت نانوذرات افزایش پیدا می‌کند.حداکثر عدد ناسلت برای نانوسیال TiO2-W و SiO2-W به ترتیب ۱۱% و ۵/۲۲% افزایش پیدا کرد. نتایج تجربی نشان می‌دهد که رفتار عدد ناسلت در نانوسیال تاحد زیادی بستگی به نرخ جریان حجمی، دمای ورودی و کسر حجمی نانوسیال دارد. بررسی نتایج همچنین بیانگر این واقعیت است که نانوسیال SiO2-W انتقال حرارت بیشتری از نانوسیال TiO2-W تولید می‌کند؛ از سویی دیگر، افزایش انتقال حرارت در نانوسیال TiO2-W بیشتر از آب خالص است. نتایج به‌دست آمده، همچنین نشان می‌دهد که نانوسیال TiO2-W و SiO2-W دارای پتانسیل بیشتری برای افزایش انتقال حرارت هستند و برای فرآیندهای صنعتی و عملی کارآیی بیشتری دارند. پارمترهای ورودی و خروجی برای مدل آماری مولفه‌های سیستم خنک‌کننده به‌دست آمده است. این مدل با استفاده از نرم‌افزار آماری که از روش رگرسیون خطی چندگانه و روش فاکتوریل (FM) بهره می‌برد، حاصل شده است. مدل‌های آماری تعریفی از میزان تأثیر نرخ جریان حجمی، دمای ورودی و کسر حجمی بر روی عدد ناسلت ارائه می‌دهند. بیشترین انتقال حرارت در سیستم خنک‌کننده می‌تواند با استفاده از مقادیر پارمترهایی که سبب تولید بیشترین عدد ناسلت شده‌اند، حاصل شود. مشاهده شده است که بیشترین انتقال حرارت با استفاده از TiO2-W و SiO2-W در سیستم خنک‌کننده همخوانی قابل قبولی با داده‌های تجربی گزارش شده توسط مرجع ]۲۴، ۲۵[ دارد و این نتایج با داداه‌های مرجع ]۲۲[ تقریبا فقط ۲ الی ۴ درصد انحراف دارد.

Abstract

The increasing demand of nanofluids in industrial applications has led to increased attention from many researchers. In this paper, heat transfer enhancement using TiO2 and SiO2 nanopowders suspended in pure water is presented. The test setup includes a car radiator, and the effects on heat transfer enhancement under the operating conditions are analyzed under laminar flow conditions. The volume flow rate, inlet temperature and nanofluid volume concentration are in the range of 2–۸ LPM, 60–۸۰ °C and 1–۲% respectively. The results showed that the Nusselt number increased with volume flow rate and slightly increased with inlet temperature and nanofluid volume concentration. The regression equation for input (volume flow rate, inlet temperature and nanofluid volume concentration) and response (Nusselt number) was found. The results of the analysis indicated that significant input parameters to enhance heat transfer with car radiator. These experimental results were found to be in good agreement with other researchers’ data, with a deviation of only approximately 4%.

۴- Conclusions

The forced convection heat transfer enhancement by TiO2 and SiO2 suspended in water as a base fluid inside the flat copper tubes of an automotive cooling system has been measured. Significant heat transfer enhancement was observed and was associated with the concentration of the nanoparticles. Maximum Nusselt number enhancements of up to 11% and 22.5% were obtained for TiO2 and SiO2 nanoparticles, respectively, in water. The experimental results showed that the Nusselt number behaviors of the nanofluids highly depended on the volume flow rate, inlet temperature and nanofluid volume concentration. The results showed that the SiO2 nanofluid produces a higher heat transfer enhancement than the TiO2 nanofluid; likewise, TiO2 nanofluid enhanced heat transfer more than pure water. The results also proved that TiO2 and SiO2 nanofluid have a high potential for heat transfer enhancement and are highly appropriate for industrial and practical applications. The input and output parameters have been tabulated to develop statistical models of cooling system components. These models have been obtained from statistical software using multiple linear regression methods and factorial methodology (FM). The statistical models deduced defined the degree of influence of the volume flow rate, inlet temperature and volume concentration on the Nusselt number. Significant heat transfer augmentation of the cooling system may be achieved by using the highest values of parameters that produce high values of the Nusselt number. The observed heat-transfer enhancements using TiO2–W and SiO2–W in the cooling system were in good agreement with the experimental data reported by [24,25] and correlate with that of [22] with a deviation of approximately 2–۴%.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوسیالات در سیستم خنک کننده خودرو

Heat transfer enhancement using nanofluids in an automotive cooling system