Earticle

초록

영어

Numerical study was performed to investigate the convective heat transfer of Al2O3/water nanofluid flowing through the concentric double pipe counterflow heat exchangers. Hot fluid flowing through the inner pipe transfers its heat to cooling fluid flowing in the outer pipe. Effects of important parameters such as hot and cold volume flow rates, fluid type in the outer and inner pipes, and nanoparticles concentration on the heat transfer and flow characteristics are investigated. The results indicated that the heat transfer performance increases with increasing the hot and cold volume flow rates, as well as the particle concentrations. When both outer and inner pipes are nanofluids with 8% nanoparticle volume concentration, nanofluids showed up to 17% better heat transfer rate than basic fluids. Also, the average heat transfer coefficient of the base fluid for annulus-side improved by 31%. Approximately 20% enhancement in the heat exchanger effectiveness can be achieved with the addition of 8% alumina particles in base fluid. But, addition of nanoparticles to the base fluid enhanced friction factor by about 196%.

한국어

동심 이중관에서 기본유체 물과 나노입자 산화알미늄의 혼합인 나노유체를 적용한 대향유동을 유한체적법의 수치적 방법으로 열전달 특성을 규명하였다. 고온유체는 내부 원형관으로 흐르며 열을 외부 환형관으로 흐르는 저 온유체로 전달한다. 고온유체와 저온유체의 체적유량 및 나노입자의 체적농도를 변수로 두어 열전달 및 유동 특성 을 조사했다. 결과는 나노입자의 체적농도와 체적유량의 증가함에 따라 열전달 성능이 증가함을 보였다. 외부와 내 부 관 모두에서 나노유체인 경우가 기본유체보다 나노입자의 체적농도가 8%일 때 나노유체가 열전달 성능이 최대 17% 증가하는 것을 확인했다. 또한 기본유체에 비해 환형관의 대류열전달 계수는 최대 31% 증가함을 보였으며 열교환기의 유용도는 약 20%가 상승함을 확인하였다. 하지만 나노입자의 체적농도가 8%일때 마찰인자가 최대 136% 커지는 것을 확인하였다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
1.1 서론
2. 수치해석 방법
2.1 형상정보 및 지배방정식
2.2 나노유체의 물성치
2.3 경계조건
2.4 수치해석 검증
3. 결과 및 고찰
3.1 기본유체와 나노유체의 조합
3.2 대류 열전달계수
3.3 총합열전달계수
3.4 열전달율
3.5 대수평균온도차
3.6 마찰인자(friction factor)의 변화
3.7 유용도(effective of heat transfer)의 변화
4. 결론
REFERENCES

키워드

나노유체 대향유동 체적농도 동심 이중관 대류열전달계수 열전달율 Nanofluid Counter Flow Volume Concentration Concentric Doublepipe Convective Heat Transfer Coefficient Heat Transfer Rate

저자

• 임윤승 [ Yun-Seung Lim | 창원대학교 기계공학부 대학원생 ]
• 최훈기 [ Hoon-Ki Choi | 창원대학교 기계공학부 교 ] Corresponding author

참고문헌

발행기관

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