Intensification des échanges de chaleur par l'utilisation des nanofluides

Abstract

Il s'agit d'une étude numérique de la convection forcée lors d'un écoulement laminaire permanent et stationnaire à travers une conduite cylindrique. Les calculs sont effectués pour le cas de l'eau et des nanofluides des oxydes métallique (Al2O3, CuO, SiO2, TiO2). Les fluides sont supposés newtoniens. Les équations régissant le problème (l'écoulement et le transfert de chaleur) dans une conduite ont été résolues en utilisant la méthode de volume fini pour discrétiser les équations du modèle mathématique (équation de continuité, de quantité de mouvement et de l'énergie). Les champs dynamique et thermique sont obtenus pour différents valeurs du nombre de Reynolds allant de 25 jusqu'à 900 et pour différentes concentrations de nanoparticules (0.01, 0.02, 0.03, 0.05, et 0.1). Une analyse de l'évolution de température et du coefficient de perte de charge ainsi que le calcul du nombre de Nusselt ont été réalisé. Les résultats obtenus montrent que le transfert de chaleur est meilleur si on augmente la concentration des nanoparticules et le nombre de Reynolds, et on a trouvé que le fluide qui permet un meilleur transfert de chaleur est le nanofluide qui contient les nanoparticules d'Al2O3suivie par CuO et TiO2, et enfin SiO2, et qu'une augmentation de la concentration en Al2O3intensifie considérablement le transfert de chaleur sans affecter le coefficient de perte de charge, et d'une autre la puissance dissipée par le transport de fluide