304 സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ കോയിൽഡ് ട്യൂബിംഗ് കെമിക്കൽ ഘടകം, ടർബുലേറ്ററുകൾ ഘടിപ്പിച്ച വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ട്യൂബുകളിലെ കോവാലന്റലി, നോൺ-കോവാലന്റ്ലി ഫങ്ഷണലൈസ്ഡ് ഗ്രാഫീൻ നാനോഷീറ്റുകളുടെ തെർമോഡൈനാമിക് വിശകലനം

Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഓരോ സ്ലൈഡിലും മൂന്ന് ലേഖനങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന സ്ലൈഡറുകൾ.സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ ബാക്ക്, അടുത്ത ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ ഓരോ സ്ലൈഡിലൂടെയും നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡ് കൺട്രോളർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.

ചൈനയിലെ 304 10*1mm സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ കോയിൽഡ് ട്യൂബിംഗ്

വലിപ്പം: 3/4 ഇഞ്ച്, 1/2 ഇഞ്ച്, 1 ഇഞ്ച്, 3 ഇഞ്ച്, 2 ഇഞ്ച്

യൂണിറ്റ് പൈപ്പ് നീളം: 6 മീറ്റർ

സ്റ്റീൽ ഗ്രേഡ്: 201, 304, 316

ഗ്രേഡ്: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,

മെറ്റീരിയൽ: സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ

അവസ്ഥ: പുതിയത്

45°, 90° ഹെലിക്‌സ് കോണുകളുള്ള വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഇൻസേർട്ടുകൾ ഘടിപ്പിച്ച വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ട്യൂബുകളിൽ കോവാലന്റ്, നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ പരീക്ഷിച്ചു.റെയ്നോൾഡ് നമ്പർ 7000 ≤ Re ≤ 17000 ആയിരുന്നു, തെർമോഫിസിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ 308 കെയിൽ വിലയിരുത്തി. ഫിസിക്കൽ മോഡൽ രണ്ട് പാരാമീറ്റർ ടർബുലന്റ് വിസ്കോസിറ്റി മോഡൽ (എസ്എസ്ടി കെ-ഒമേഗ ടർബുലൻസ്) ഉപയോഗിച്ച് സംഖ്യാപരമായി പരിഹരിക്കുന്നു.ZNP-SDBS@DV, ZNP-COOH@DV എന്നീ നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ സാന്ദ്രത (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, 0.1 wt.%) ജോലിയിൽ പരിഗണിച്ചു.വളച്ചൊടിച്ച ട്യൂബുകളുടെ ഭിത്തികൾ 330 കെ.യുടെ സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. നിലവിലെ പഠനത്തിൽ ആറ് പാരാമീറ്ററുകൾ പരിഗണിച്ചിട്ടുണ്ട്: ഔട്ട്ലെറ്റ് താപനില, ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റ്, ശരാശരി നസെൽറ്റ് നമ്പർ, ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം, മർദ്ദനഷ്ടം, പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ മാനദണ്ഡം.രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (45°, 90° ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ), ZNP-SDBS@DV നാനോഫ്ലൂയിഡ് ZNP-COOH@DV-നേക്കാൾ ഉയർന്ന താപ-ഹൈഡ്രോളിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാണിച്ചു, കൂടാതെ പിണ്ഡത്തിന്റെ അംശം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് വർദ്ധിച്ചു, ഉദാഹരണത്തിന്, 0.025 wt., കൂടാതെ 0.05 wt.1.19 ആണ്.%, 1.26 - 0.1 wt.%.രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ 45°, 90°), GNP-COOH@DW ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ തെർമോഡൈനാമിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ 0.025% wt. ന് 1.02 ഉം 0.05% wt-ന് 1.05 ഉം ആണ്.0.1% wt-ന് 1.02.
ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ഒരു തെർമോഡൈനാമിക് ഉപകരണമാണ് 1 തണുപ്പിക്കൽ, ചൂടാക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ചൂട് കൈമാറാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ താപ-ഹൈഡ്രോളിക് ഗുണങ്ങൾ താപ ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റ് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ടർബുലൻസ് എൻഹാൻസറുകൾ 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11, നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ 12,13,14,15 എന്നിവയുൾപ്പെടെ താപ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് നിരവധി രീതികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.അറ്റകുറ്റപ്പണിയുടെ എളുപ്പവും കുറഞ്ഞ ചെലവും കാരണം ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളിൽ താപ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും വിജയകരമായ രീതികളിലൊന്നാണ് ട്വിസ്റ്റഡ് ടേപ്പ് ഇൻസേർഷൻ.
പരീക്ഷണാത്മകവും ഗണിതപരവുമായ പഠനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിൽ, നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെയും ടേപ്പ് ഇൻസെർട്ടുകളുള്ള ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെയും മിശ്രിതങ്ങളുടെ ഹൈഡ്രോതെർമൽ ഗുണങ്ങൾ പഠിച്ചു.ഒരു പരീക്ഷണാത്മക പ്രവർത്തനത്തിൽ, മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മെറ്റാലിക് നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ (Ag@DW, Fe@DW, Cu@DW) ഹൈഡ്രോതെർമൽ ഗുണങ്ങൾ ഒരു സൂചി വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പിൽ (STT) ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിൽ പഠിച്ചു.അടിസ്ഥാന പൈപ്പുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എസ്ടിടിയുടെ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റ് 11% ഉം 67% ഉം മെച്ചപ്പെട്ടു.α = β = 0.33 എന്ന പരാമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് കാര്യക്ഷമതയുടെ കാര്യത്തിൽ സാമ്പത്തിക വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് SST ലേഔട്ട് മികച്ചതാണ്.കൂടാതെ, 18.2% വർദ്ധനവ് n-ൽ Ag@DW ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, എന്നിരുന്നാലും മർദ്ദനഷ്ടത്തിൽ പരമാവധി വർദ്ധനവ് 8.5% മാത്രമാണ്.നിർബന്ധിത സംവഹനത്തോടുകൂടിയ Al2O3@DW നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ പ്രക്ഷുബ്ധമായ പ്രവാഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് കോയിൽഡ് ടർബുലേറ്ററുകൾ ഉള്ളതും അല്ലാത്തതുമായ കേന്ദ്രീകൃത പൈപ്പുകളിലെ താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെയും മർദ്ദനഷ്ടത്തിന്റെയും ഭൗതിക പ്രക്രിയകൾ പഠിച്ചു.കോയിൽ പിച്ച് = 25 മില്ലീമീറ്ററും Al2O3@DW നാനോഫ്ലൂയിഡ് 1.6 vol.% ഉം ആകുമ്പോൾ പരമാവധി ശരാശരി Nusselt സംഖ്യയും (Nuavg) മർദ്ദനഷ്ടവും Re = 20,000-ൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.WC ഇൻസേർട്ടുകളുള്ള ഏതാണ്ട് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ട്യൂബുകളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ഗ്രാഫീൻ ഓക്സൈഡ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ (GO@DW) താപ കൈമാറ്റവും മർദ്ദനഷ്ടവും പഠിക്കാൻ ലബോറട്ടറി പഠനങ്ങളും നടത്തിയിട്ടുണ്ട്.0.12 vol%-GO@DW സംവഹന താപ കൈമാറ്റ ഗുണകത്തെ ഏകദേശം 77% വർദ്ധിപ്പിച്ചതായി ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു.മറ്റൊരു പരീക്ഷണാത്മക പഠനത്തിൽ, നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (TiO2@DW) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഇൻസെർട്ടുകൾ ഘടിപ്പിച്ച ഡിംപ്ലഡ് ട്യൂബുകളുടെ താപ-ഹൈഡ്രോളിക് സവിശേഷതകൾ പഠിക്കാൻ.3.0 എന്ന ട്വിസ്റ്റ് ഫാക്‌ടർ ഉള്ള 45° ചെരിഞ്ഞ ഷാഫ്റ്റുകളിൽ ഉൾച്ചേർത്ത 0.15 vol%-TiO2@DW ഉപയോഗിച്ചാണ് 1.258 എന്ന പരമാവധി ജലവൈദ്യുത കാര്യക്ഷമത നേടിയത്.സിംഗിൾ-ഫേസ്, ടു-ഫേസ് (ഹൈബ്രിഡ്) സിമുലേഷൻ മോഡലുകൾ CuO@DW നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഒഴുക്കും താപ കൈമാറ്റവും വിവിധ ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയിൽ (1-4% vol.%)21 കണക്കിലെടുക്കുന്നു.ഒരു വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് ഘടിപ്പിച്ച ട്യൂബിന്റെ പരമാവധി താപ ദക്ഷത 2.18 ആണ്, അതേ അവസ്ഥയിൽ രണ്ട് വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പുകൾ ചേർത്ത ട്യൂബ് 2.04 ആണ് (രണ്ട്-ഘട്ട മോഡൽ, Re = 36,000, 4 വോള്യം.%).ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത പ്രക്ഷുബ്ധമായ നാനോഫ്ലൂയിഡ് പ്രവാഹം കാർബോക്‌സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് (CMC), കോപ്പർ ഓക്‌സൈഡ് (CuO) എന്നിവയുടെ പ്രധാന പൈപ്പുകളിലും പൈപ്പുകളിലും വളച്ചൊടിച്ച ഇൻസേർട്ടുകൾ ഉള്ളതായി പഠിച്ചു.Nuavg 16.1% (പ്രധാന പൈപ്പ്ലൈനിന്) 60% (H/D = 5) എന്ന അനുപാതത്തിലുള്ള കോയിൽഡ് പൈപ്പ്ലൈനിന്) മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.സാധാരണയായി, കുറഞ്ഞ ട്വിസ്റ്റ്-ടു-റിബൺ അനുപാതം ഘർഷണത്തിന്റെ ഉയർന്ന ഗുണകത്തിന് കാരണമാകുന്നു.ഒരു പരീക്ഷണാത്മക പഠനത്തിൽ, താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെയും ഘർഷണ ഗുണകത്തിന്റെയും ഗുണങ്ങളിൽ വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പും (ടിടി), കോയിലുകളും (വിസി) ഉള്ള പൈപ്പുകളുടെ പ്രഭാവം CuO@DW നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പഠിച്ചു.0.3 വോള്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു.Re = 20,000-ൽ %-CuO@DW VK-2 പൈപ്പിലെ താപ കൈമാറ്റം പരമാവധി 44.45% ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഒരേ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥയിൽ ഒരു വളച്ചൊടിച്ച ജോഡി കേബിളും ഒരു കോയിൽ ഇൻസേർട്ടും ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, DW നെ അപേക്ഷിച്ച് ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം 1.17, 1.19 ഘടകങ്ങളാൽ വർദ്ധിക്കുന്നു.പൊതുവേ, നാനോ ഫ്ലൂയിഡുകളുടെ താപ ദക്ഷത, സ്ട്രാൻഡഡ് വയറുകളിൽ തിരുകിയ നാനോ ഫ്ലൂയിഡുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.പ്രക്ഷുബ്ധമായ (MWCNT@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡ് പ്രവാഹത്തിന്റെ വോള്യൂമെട്രിക് സ്വഭാവം ഒരു സർപ്പിള വയറിൽ തിരശ്ചീനമായ ഒരു ട്യൂബിനുള്ളിൽ പഠിച്ചു.എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും താപ പ്രകടന പാരാമീറ്ററുകൾ> 1 ആയിരുന്നു, ഇത് കോയിൽ ഇൻസേർട്ടിനൊപ്പം നാനോഫ്ലൂയിഡിക്‌സിന്റെ സംയോജനം പമ്പ് പവർ ഉപയോഗിക്കാതെ തന്നെ താപ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.സംഗ്രഹം - Al2O3 + TiO2@DW നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ പ്രക്ഷുബ്ധമായ പ്രവാഹത്തിന്റെ അവസ്ഥയിൽ, പരിഷ്കരിച്ച വളച്ചൊടിച്ച വി-ആകൃതിയിലുള്ള ടേപ്പ് (VcTT) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച വിവിധ ഇൻസെർട്ടുകളുള്ള രണ്ട് പൈപ്പ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഹൈഡ്രോതെർമൽ സവിശേഷതകൾ പഠിച്ചു.അടിസ്ഥാന ട്യൂബുകളിലെ DW നെ അപേക്ഷിച്ച്, Nuavg ന് 132% ഗണ്യമായ പുരോഗതിയും 55% വരെ ഘർഷണ ഗുണകവും ഉണ്ട്.കൂടാതെ, രണ്ട് പൈപ്പ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ26-ലെ Al2O3+TiO2@DW നാനോകോംപോസിറ്റിന്റെ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത ചർച്ച ചെയ്യപ്പെട്ടു.അവരുടെ പഠനത്തിൽ, Al2O3 + TiO2@DW, TT എന്നിവയുടെ ഉപയോഗം DW നെ അപേക്ഷിച്ച് എക്സർജി കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തിയതായി കണ്ടെത്തി.വിസിടിടി ടർബുലേറ്ററുകളുള്ള കോൺസെൻട്രിക് ട്യൂബുലാർ ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകളിൽ, സിംഗും സർക്കാരും ഫേസ് ചേഞ്ച് മെറ്റീരിയലുകൾ (പിസിഎം) ഉപയോഗിച്ചു, ചിതറിക്കിടക്കുന്ന സിംഗിൾ/നാനോകോംപോസിറ്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (PCM, Al2O3 + PCM എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം Al2O3@DW).ട്വിസ്റ്റ് കോഫിഫിഷ്യന്റ് കുറയുകയും നാനോകണങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ താപ കൈമാറ്റവും മർദ്ദനഷ്ടവും വർദ്ധിക്കുന്നതായി അവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു.ഒരു വലിയ വി-നോച്ച് ഡെപ്ത് ഫാക്ടർ അല്ലെങ്കിൽ ചെറിയ വീതി ഘടകം വലിയ താപ കൈമാറ്റവും മർദ്ദനഷ്ടവും നൽകും.കൂടാതെ, 2-TT28 ഇൻസെർട്ടുകളുള്ള ട്യൂബുകളിലെ ചൂട്, ഘർഷണം, മൊത്തത്തിലുള്ള എൻട്രോപ്പി ജനറേഷൻ നിരക്ക് എന്നിവ അന്വേഷിക്കാൻ ഗ്രാഫീൻ-പ്ലാറ്റിനം (Gr-Pt) ഉപയോഗിച്ചു.താരതമ്യേന ഉയർന്ന ഘർഷണ എൻട്രോപ്പി വികസനവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ (Gr-Pt) ഒരു ചെറിയ ശതമാനം ചൂട് എൻട്രോപ്പി ഉൽപാദനത്തെ ഗണ്യമായി കുറച്ചതായി അവരുടെ പഠനം കാണിച്ചു.മിക്സഡ് Al2O3@MgO നാനോഫ്ലൂയിഡുകളും കോണാകൃതിയിലുള്ള WC യും ഒരു നല്ല മിശ്രിതമായി കണക്കാക്കാം, കാരണം വർദ്ധിച്ച അനുപാതം (h/Δp) രണ്ട്-ട്യൂബ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഹൈഡ്രോതെർമൽ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തും 29 .DW30-ൽ താൽക്കാലികമായി നിർത്തിവച്ചിരിക്കുന്ന വിവിധ ത്രീ-പാർട്ട് ഹൈബ്രിഡ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (THNF) (Al2O3 + ഗ്രാഫീൻ + MWCNT) ഉള്ള ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണവും പാരിസ്ഥിതിക പ്രകടനവും വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഒരു സംഖ്യാ മാതൃക ഉപയോഗിക്കുന്നു.1.42–2.35 പരിധിയിലുള്ള പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ മാനദണ്ഡം (പിഇസി) കാരണം, ഡിപ്രസ്ഡ് ട്വിസ്റ്റഡ് ടർബുലൈസർ ഇൻസേർട്ട് (ഡിടിടിഐ), (അൽ2 ഒ3 + ഗ്രാഫീൻ + എംഡബ്ല്യുസിഎൻടി) എന്നിവയുടെ സംയോജനം ആവശ്യമാണ്.
താപ ദ്രാവകങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് ഫ്ലോയിൽ കോവാലന്റ്, നോൺ-കോവാലന്റ് ഫങ്ഷണലൈസേഷന്റെ പങ്ക് ഇതുവരെ ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടില്ല.ഈ പഠനത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഉദ്ദേശം നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ (ZNP-SDBS@DV), (ZNP-COOH@DV) എന്നിവയുടെ താപ-ഹൈഡ്രോളിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ 45°, 90° എന്നീ ഹെലിക്‌സ് ആംഗിളുകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക എന്നതായിരുന്നു.തെർമോഫിസിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ Tin = 308 K-ൽ അളന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, താരതമ്യ പ്രക്രിയയിൽ (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, 0.1 wt.%) എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് ബഹുജന ഭിന്നസംഖ്യകൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നു.തെർമൽ-ഹൈഡ്രോളിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പരിഹരിക്കാൻ 3D ടർബുലന്റ് ഫ്ലോ മോഡലിലെ (SST k-ω) ഷിയർ സ്ട്രെസ് ട്രാൻസ്ഫർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഈ പഠനം പോസിറ്റീവ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ (താപ കൈമാറ്റം), നെഗറ്റീവ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ (ഘർഷണത്തിലെ മർദ്ദം ഡ്രോപ്പ്) എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന് കാര്യമായ സംഭാവന നൽകുന്നു, അത്തരം എഞ്ചിനീയറിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ താപ-ഹൈഡ്രോളിക് സവിശേഷതകളും യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തന ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും പ്രകടമാക്കുന്നു.
അടിസ്ഥാന കോൺഫിഗറേഷൻ ഒരു മിനുസമാർന്ന പൈപ്പാണ് (L = 900 mm, Dh = 20 mm).വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് അളവുകൾ ചേർത്തു (നീളം = 20 മില്ലീമീറ്റർ, കനം = 0.5 മില്ലീമീറ്റർ, പ്രൊഫൈൽ = 30 മില്ലീമീറ്റർ).ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സർപ്പിള പ്രൊഫൈലിന്റെ നീളം, വീതി, സ്ട്രോക്ക് എന്നിവ യഥാക്രമം 20 എംഎം, 0.5 എംഎം, 30 എംഎം എന്നിവയാണ്.വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പുകൾ 45 ഡിഗ്രിയിലും 90 ഡിഗ്രിയിലും ചരിഞ്ഞിരിക്കുന്നു.DW, നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (GNF-SDBS@DW), Tin = 308 K-ൽ കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (GNF-COOH@DW) എന്നിങ്ങനെയുള്ള വിവിധ പ്രവർത്തന ദ്രാവകങ്ങൾ, മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മാസ് കോൺസൺട്രേഷനുകളും വ്യത്യസ്ത റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകളും.ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിനുള്ളിലാണ് പരിശോധനകൾ നടത്തിയത്.താപ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള പാരാമീറ്ററുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനായി സർപ്പിള ട്യൂബിന്റെ പുറം മതിൽ 330 കെ ന്റെ സ്ഥിരമായ ഉപരിതല താപനിലയിൽ ചൂടാക്കി.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.1, ബാധകമായ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകളും മെഷ്ഡ് ഏരിയയും ഉള്ള ഒരു വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ചേർക്കൽ ട്യൂബ് സ്കീമാറ്റിക്കായി കാണിക്കുന്നു.നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഹെലിക്‌സിന്റെ ഇൻലെറ്റ്, ഔട്ട്‌ലെറ്റ് ഭാഗങ്ങളിൽ വേഗതയും മർദ്ദവും അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ ബാധകമാണ്.സ്ഥിരമായ ഉപരിതല താപനിലയിൽ, പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ ഒരു നോൺ-സ്ലിപ്പ് വ്യവസ്ഥ ചുമത്തുന്നു.നിലവിലെ സംഖ്യാ സിമുലേഷൻ മർദ്ദം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പരിഹാരം ഉപയോഗിക്കുന്നു.അതേ സമയം, ഒരു ഭാഗിക ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യത്തെ (PDE) പരിമിതമായ വോളിയം രീതി (FMM) ഉപയോഗിച്ച് ബീജഗണിത സമവാക്യങ്ങളുടെ ഒരു സിസ്റ്റമാക്കി മാറ്റാൻ ഒരു പ്രോഗ്രാം (ANSYS FLUENT 2020R1) ഉപയോഗിക്കുന്നു.രണ്ടാമത്തെ ക്രമം ലളിതമായ രീതി (സീക്വൻഷ്യൽ മർദ്ദം-ആശ്രിത സമവാക്യങ്ങൾക്കുള്ള സെമി-ഇംപ്ലിസിറ്റ് രീതി) വേഗത-മർദ്ദവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്.പിണ്ഡം, ആക്കം, ഊർജ്ജ സമവാക്യങ്ങൾ എന്നിവയുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ സംയോജനം യഥാക്രമം 103, 106 എന്നിവയിൽ കുറവാണെന്ന് ഊന്നിപ്പറയേണ്ടതാണ്.
പി ഫിസിക്കൽ, കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ഡൊമെയ്‌നുകളുടെ ഡയഗ്രം: (എ) ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ 90°, (ബി) ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ 45°, (സി) ഹെലിക്കൽ ബ്ലേഡ് ഇല്ല.
നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ വിശദീകരിക്കാൻ ഒരു ഏകീകൃത മാതൃക ഉപയോഗിക്കുന്നു.അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിൽ (ഡിഡബ്ല്യു) നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ, മികച്ച താപ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു തുടർച്ചയായ ദ്രാവകം രൂപം കൊള്ളുന്നു.ഇക്കാര്യത്തിൽ, അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിന്റെയും നാനോ മെറ്റീരിയലിന്റെയും താപനിലയും വേഗതയും ഒരേ മൂല്യമാണ്.മേൽപ്പറഞ്ഞ സിദ്ധാന്തങ്ങളും അനുമാനങ്ങളും കാരണം, ഈ പഠനത്തിൽ കാര്യക്ഷമമായ സിംഗിൾ-ഫേസ് ഫ്ലോ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.നാനോ ഫ്ലൂയിഡിക് ഫ്ലോയ്ക്കുള്ള സിംഗിൾ-ഫേസ് ടെക്നിക്കുകളുടെ ഫലപ്രാപ്തിയും പ്രയോഗക്ഷമതയും നിരവധി പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.
നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ പ്രവാഹം ന്യൂട്ടോണിയൻ പ്രക്ഷുബ്ധവും അപ്രസക്തവും നിശ്ചലവുമായിരിക്കണം.ഈ പഠനത്തിൽ കംപ്രഷൻ ജോലിയും വിസ്കോസ് തപീകരണവും അപ്രസക്തമാണ്.കൂടാതെ, പൈപ്പിന്റെ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ മതിലുകളുടെ കനം കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല.അതിനാൽ, താപ മാതൃകയെ നിർവചിക്കുന്ന പിണ്ഡം, ആക്കം, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ സമവാക്യങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രകടിപ്പിക്കാം:
ഇവിടെ \(\overrightarrow{V}\) എന്നത് ശരാശരി വേഗത വെക്റ്റർ ആണ്, Keff = K + Kt എന്നത് കോവാലന്റ്, നോൺകോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഫലപ്രദമായ താപ ചാലകതയാണ്, കൂടാതെ ε എന്നത് ഊർജ്ജ വിസർജ്ജന നിരക്കാണ്.പട്ടികയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സാന്ദ്രത (ρ), വിസ്കോസിറ്റി (μ), നിർദ്ദിഷ്ട താപ ശേഷി (സിപി), താപ ചാലകത (കെ) എന്നിവയുൾപ്പെടെ നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഫലപ്രദമായ തെർമോഫിസിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ 308 കെ 1 താപനിലയിൽ ഒരു പരീക്ഷണാത്മക പഠനത്തിൽ അളന്നു. ഈ സിമുലേറ്ററുകളിൽ.
പരമ്പരാഗത, TT ട്യൂബുകളിലെ പ്രക്ഷുബ്ധമായ നാനോഫ്ലൂയിഡ് പ്രവാഹത്തിന്റെ സംഖ്യാ അനുകരണങ്ങൾ റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകൾ 7000 ≤ Re ≤ 17000 ലാണ് നടത്തിയത്. ഈ സിമുലേഷനുകളും സംവഹന താപ കൈമാറ്റ ഗുണകങ്ങളും മെന്ററുടെ κ-ω ടർബുലൻസ് ട്രാൻസ്ഫർഡ് ആവറേജ് ട്രാൻസ്ഫർ മോഡൽ ഓഫ് മെന്റോർസ് ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്തു. എയറോഡൈനാമിക് ഗവേഷണത്തിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മോഡൽ നേവിയർ-സ്റ്റോക്സ്.കൂടാതെ, മോഡൽ മതിൽ പ്രവർത്തനമില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ചുവരുകൾക്ക് സമീപം കൃത്യമാണ് 35,36.(SST) κ-ω പ്രക്ഷുബ്ധ മാതൃകയുടെ ഭരണ സമവാക്യങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്നവയാണ്:
ഇവിടെ \(S\) എന്നത് സ്‌ട്രെയിൻ റേറ്റിന്റെ മൂല്യമാണ്, കൂടാതെ \(y\) എന്നത് അടുത്തുള്ള പ്രതലത്തിലേക്കുള്ള ദൂരമാണ്.അതേസമയം, \({\alpha}_{1}\), \({\alpha}_{2}\), \({\beta}_{1}\), \({\beta}_{ 2 }\), \({\beta}^{*}\), \({\sigma}_{{k}_{1}}\), \({\sigma}_{{k}_{ 2 }}\), \({\sigma}_{{\omega}_{1}}\) കൂടാതെ \({\sigma}_{{\omega}_{2}}\) എല്ലാ മോഡൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.F1, F2 എന്നിവ മിക്സഡ് ഫംഗ്ഷനുകളാണ്.ശ്രദ്ധിക്കുക: അതിർത്തി പാളിയിൽ F1 = 1, വരാനിരിക്കുന്ന ഒഴുക്കിൽ 0.
പ്രക്ഷുബ്ധമായ സംവഹന താപ കൈമാറ്റം, കോവാലന്റ്, നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡ് ഫ്ലോ എന്നിവ പഠിക്കാൻ പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്31:
ഈ സന്ദർഭത്തിൽ, (\(\rho\)), (\(v\)), (\({D}_{h}\)), (\(\mu\)) എന്നിവ സാന്ദ്രതയ്ക്കും ദ്രാവക പ്രവേഗത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. , ഹൈഡ്രോളിക് വ്യാസവും ഡൈനാമിക് വിസ്കോസിറ്റിയും.(\({C}_{p}\, \mathrm{u}\, k\)) – ഒഴുകുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട താപ ശേഷിയും താപ ചാലകതയും.കൂടാതെ, (\(\dot{m}\)) എന്നത് മാസ് ഫ്ലോയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ (\({T}_{out}-{T}_{in}\)) എന്നത് ഇൻലെറ്റിന്റെയും ഔട്ട്‌ലെറ്റിന്റെയും താപനില വ്യത്യാസത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.(NFs) കോവാലന്റ്, നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, (DW) വാറ്റിയെടുത്ത ജലത്തെ (അടിസ്ഥാന ദ്രാവകം) സൂചിപ്പിക്കുന്നു.\({A}_{s} = \pi DL\), \({\overline{T}}}_{f}=\frac{\left({T}_{out}-{T}_{in }\വലത്)}{2}\) കൂടാതെ \({\overline{T}}_{w}=\sum \frac{{T}_{w}}{n}\).
അടിസ്ഥാന ദ്രാവകം (DW), നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡ് (GNF-SDBS@DW), കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡ് (GNF-COOH@DW) എന്നിവയുടെ തെർമോഫിസിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച സാഹിത്യത്തിൽ നിന്ന് (പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ), Sn = 308 K, പട്ടിക 134-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. അറിയപ്പെടുന്ന പിണ്ഡത്തിന്റെ ശതമാനത്തോടുകൂടിയ ഒരു നോൺ-കോവാലന്റ് (GNP-SDBS@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡ് ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാധാരണ പരീക്ഷണത്തിൽ, പ്രാഥമിക GNP കളുടെ ചില ഗ്രാം തുടക്കത്തിൽ ഒരു ഡിജിറ്റൽ ബാലൻസിൽ തൂക്കിയിരുന്നു.SDBS/നേറ്റീവ് GNP യുടെ ഭാരം അനുപാതം (0.5:1) DW-ൽ വെയിറ്റഡ് ആണ്.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, HNO3, H2SO4 എന്നിവയുടെ വോളിയം അനുപാതം (1:3) ഉള്ള ശക്തമായ അമ്ല മാധ്യമം ഉപയോഗിച്ച് ജിഎൻപിയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ ചേർത്ത് കോവാലന്റ് (COOH-GNP@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ സമന്വയിപ്പിച്ചു.0.025 wt%, 0.05 wt% എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ഭാരമുള്ള ശതമാനത്തിൽ കോവാലന്റ്, നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ DW-ൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്തു.പിണ്ഡത്തിന്റെ 0.1%.
മെഷ് വലുപ്പം സിമുലേഷനെ ബാധിക്കുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ നാല് വ്യത്യസ്ത കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ഡൊമെയ്‌നുകളിൽ മെഷ് ഇൻഡിപെൻഡൻസ് ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തി.45° ടോർഷൻ പൈപ്പിന്റെ കാര്യത്തിൽ, യൂണിറ്റ് വലിപ്പം 1.75 മില്ലീമീറ്ററുള്ള യൂണിറ്റുകളുടെ എണ്ണം 249,033 ആണ്, യൂണിറ്റ് വലിപ്പം 2 മില്ലീമീറ്ററുള്ള യൂണിറ്റുകളുടെ എണ്ണം 307,969 ആണ്, 2.25 മില്ലീമീറ്ററുള്ള യൂണിറ്റുകളുടെ എണ്ണം 421,406 ആണ്, യൂണിറ്റുകളുടെ എണ്ണം യൂണിറ്റ് വലിപ്പം യഥാക്രമം 2 .5 mm 564 940.കൂടാതെ, 90° വളച്ചൊടിച്ച പൈപ്പിന്റെ ഉദാഹരണത്തിൽ, 1.75 mm മൂലക വലുപ്പമുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം 245,531 ആണ്, 2 mm മൂലക വലുപ്പമുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം 311,584 ആണ്, 2.25 mm മൂലക വലുപ്പമുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം 422,708, 2.5 മില്ലീമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം യഥാക്രമം 573,826 ആണ്.മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് (Tout, htc, Nuavg) പോലെയുള്ള തെർമൽ പ്രോപ്പർട്ടി റീഡിംഗുകളുടെ കൃത്യത വർദ്ധിക്കുന്നു.അതേസമയം, ഘർഷണ ഗുണകത്തിന്റെയും മർദ്ദം കുറയുന്നതിന്റെയും മൂല്യങ്ങളുടെ കൃത്യത തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ സ്വഭാവം കാണിച്ചു (ചിത്രം 2).സിമുലേറ്റഡ് കേസിൽ താപ-ഹൈഡ്രോളിക് സവിശേഷതകൾ വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഗ്രിഡ് (2) പ്രധാന ഗ്രിഡ് ഏരിയയായി ഉപയോഗിച്ചു.
45°യിലും 90°യിലും വളച്ചൊടിച്ച ജോഡി DW ട്യൂബുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മെഷിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി ചൂട് കൈമാറ്റവും മർദ്ദം കുറയുന്ന പ്രകടനവും പരിശോധിക്കുന്നു.
ഡിറ്റസ്-ബെൽറ്റർ, പെറ്റുഖോവ്, ഗ്നെലിൻസ്കി, നോട്ടർ-റൂസ്, ബ്ലാസിയസ് തുടങ്ങിയ അറിയപ്പെടുന്ന അനുഭവപരമായ പരസ്പര ബന്ധങ്ങളും സമവാക്യങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനത്തിനും ഘർഷണ ഗുണകത്തിനും നിലവിലെ സംഖ്യാ ഫലങ്ങൾ സാധൂകരിച്ചിരിക്കുന്നു.7000≤Re≤17000 എന്ന വ്യവസ്ഥയിലാണ് താരതമ്യം നടത്തിയത്.അത്തി പ്രകാരം.3, സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളും താപ കൈമാറ്റ സമവാക്യവും തമ്മിലുള്ള ശരാശരിയും പരമാവധി പിശകുകളും 4.050, 5.490% (ഡിറ്റസ്-ബെൽറ്റർ), 9.736, 11.33% (പെറ്റുഖോവ്), 4.007, 7.483% (ഗ്നെലിൻസ്കി), 3.4.893%, 3.883% എന്നിവയാണ്. നോട്ട്-ബെൽറ്റർ).റോസ്).ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളും ഘർഷണ ഗുണക സമവാക്യവും തമ്മിലുള്ള ശരാശരിയും പരമാവധി പിശകുകളും യഥാക്രമം 7.346%, 8.039% (ബ്ലാസിയസ്), 8.117%, 9.002% (പെതുഖോവ്) എന്നിവയാണ്.
സംഖ്യാ കണക്കുകൂട്ടലുകളും അനുഭവപരമായ പരസ്പര ബന്ധങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകളിൽ DW യുടെ താപ കൈമാറ്റവും ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് ഗുണങ്ങളും.
ഈ വിഭാഗം നോൺ-കോവാലന്റ് (എൽഎൻപി-എസ്ഡിബിഎസ്), കോവാലന്റ് (എൽഎൻപി-സിഒഒഎച്ച്) ജലീയ നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളിലും റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യകളുടെയും ബേസ് ഫ്ലൂയിഡുമായി (ഡിഡബ്ല്യു) ആപേക്ഷിക ശരാശരിയായും ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.കോയിൽഡ് ബെൽറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ രണ്ട് ജ്യാമിതികൾ (ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ 45 °, 90 °) 7000 ≤ Re ≤ 17000. ചിത്രം.അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിലേക്ക് (DW) നാനോഫ്ലൂയിഡ് പുറത്തുകടക്കുമ്പോൾ 4 ശരാശരി താപനില കാണിക്കുന്നു (\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{ DW } } \) ) (0.025% wt., 0.05% wt., 0.1% wt.).(\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{DW}}\)) എപ്പോഴും 1-ൽ കുറവാണ്, അതായത് ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനില നോൺ-കോവാലന്റ് (VNP-SDBS), കോവാലന്റ് (VNP-COOH) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഔട്ട്ലെറ്റിൽ താപനിലയ്ക്ക് താഴെയാണ്.ഏറ്റവും താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ കുറവുകൾ യഥാക്രമം 0.1 wt%-COOH@GNPs ഉം 0.1 wt%-SDBS@GNP കളും ആയിരുന്നു.ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് കാരണം റെയ്‌നോൾഡ് സംഖ്യയുടെ സ്ഥിരമായ പിണ്ഡത്തിന്റെ അംശത്തിന്റെ വർദ്ധനവാണ്, ഇത് നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ (അതായത് സാന്ദ്രതയും ഡൈനാമിക് വിസ്കോസിറ്റിയും) മാറ്റത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
(0.025 wt.%, 0.05 wt.%, 0.1 wt.%) എന്നിവയിൽ നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ (DW) ബേസ് ഫ്ലൂയിഡിന്റെ (DW) ശരാശരി താപ കൈമാറ്റ സവിശേഷതകൾ 5 ഉം 6 ഉം കാണിക്കുന്നു.ശരാശരി ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രോപ്പർട്ടികൾ എല്ലായ്പ്പോഴും 1-ൽ കൂടുതലാണ്, അതായത് അടിസ്ഥാന ദ്രാവകവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ നോൺ-കോവാലന്റ് (LNP-SDBS), കോവാലന്റ് (LNP-COOH) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ എന്നിവയുടെ താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.0.1 wt%-COOH@GNP-കളും 0.1 wt%-SDBS@GNP-കളും യഥാക്രമം ഏറ്റവും താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ നേട്ടം കൈവരിച്ചു.പൈപ്പ് 1 ലെ കൂടുതൽ ദ്രാവക മിശ്രിതവും പ്രക്ഷുബ്ധതയും കാരണം റെയ്നോൾഡ്സിന്റെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുന്നു.ചെറിയ വിടവുകളിലൂടെയുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ എത്തുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി നേർത്ത വേഗത/താപ അതിർത്തി പാളി, ഇത് താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിലേക്ക് കൂടുതൽ നാനോകണങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് പോസിറ്റീവും പ്രതികൂലവുമായ ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും.ഗുണകരമായ ഇഫക്റ്റുകളിൽ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന നാനോപാർട്ടിക്കിൾ കൂട്ടിയിടികൾ, അനുകൂലമായ ദ്രാവക താപ ചാലകത ആവശ്യകതകൾ, മെച്ചപ്പെടുത്തിയ താപ കൈമാറ്റം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
45°, 90° ട്യൂബുകൾക്കുള്ള റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യയെ ആശ്രയിച്ച് അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിലേക്കുള്ള നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റ്.
അതേസമയം, നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ ചലനാത്മക വിസ്കോസിറ്റിയിലെ വർദ്ധനവാണ് നെഗറ്റീവ് ഇഫക്റ്റ്, ഇത് നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ ചലനാത്മകത കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി ശരാശരി നസെൽറ്റ് നമ്പർ (നുവാഗ്) കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ (ZNP-SDBS@DW), (ZNP-COOH@DW) എന്നിവയുടെ വർദ്ധിച്ച താപ ചാലകത DW37-ൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ഗ്രാഫീൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ബ്രൗണിയൻ ചലനവും മൈക്രോകൺവെക്ഷൻ മൂലവും ആയിരിക്കണം.നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ (ZNP-COOH@DV) താപ ചാലകത നാനോഫ്ലൂയിഡിനേക്കാളും (ZNP-SDBS@DV) വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളത്തേക്കാളും കൂടുതലാണ്.അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിലേക്ക് കൂടുതൽ നാനോ പദാർത്ഥങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് അവയുടെ താപ ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു (പട്ടിക 1)38.
പിണ്ഡത്തിന്റെ (0.025%, 0.05%, 0.1%) അടിസ്ഥാന ദ്രാവകം (DW) (f(NFs)/f(DW)) ഉള്ള നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഘർഷണത്തിന്റെ ശരാശരി ഗുണകം ചിത്രം 7 വ്യക്തമാക്കുന്നു.ശരാശരി ഘർഷണ ഗുണകം എപ്പോഴും ≈1 ആണ്, അതായത് നോൺ-കോവാലന്റ് (GNF-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (GNF-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്ക് അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിന്റെ അതേ ഘർഷണ ഗുണകം ഉണ്ട്.കുറച്ച് സ്ഥലമുള്ള ഒരു ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ കൂടുതൽ ഒഴുക്ക് തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുകയും ഫ്ലോ ഘർഷണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു1.അടിസ്ഥാനപരമായി, നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ പിണ്ഡം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം ചെറുതായി വർദ്ധിക്കുന്നു.നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ വർദ്ധിച്ച ചലനാത്മക വിസ്കോസിറ്റിയും അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിൽ നാനോഗ്രാഫീന്റെ ഉയർന്ന പിണ്ഡമുള്ള ഉപരിതലത്തിൽ വർദ്ധിച്ച ഷിയർ സമ്മർദ്ദവുമാണ് ഉയർന്ന ഘർഷണ നഷ്ടത്തിന് കാരണമാകുന്നത്.നാനോഫ്ലൂയിഡിന്റെ (ZNP-SDBS@DV) ഡൈനാമിക് വിസ്കോസിറ്റി, അതേ ഭാരത്തിന്റെ ശതമാനത്തിൽ നാനോഫ്ലൂയിഡിനേക്കാൾ (ZNP-COOH@DV) കൂടുതലാണെന്ന് പട്ടിക (1) കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഉപരിതല ഫലങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കലുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ഒരു നോൺ-കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡിലെ സജീവ ഏജന്റുകൾ.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.അടിസ്ഥാന ദ്രാവകവുമായി (DW) (\(\frac{{\Delta P}_{NFs}}{{\Delta P}_{DW}}\)) (0.025%, 0.05%, 0.1% എന്നിവയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ 8 നാനോ ഫ്ലൂയിഡ് കാണിക്കുന്നു ).നോൺ-കോവാലന്റ് (GNPs-SDBS@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡ് ഉയർന്ന ശരാശരി മർദ്ദനഷ്ടം കാണിച്ചു, കൂടാതെ പിണ്ഡത്തിന്റെ ശതമാനം 2.04% ആയി 0.025% wt. നും 2.46% 0.05% wt.0.1% wt-ന് 3.44%.കേസ് വലുതാക്കൽ (ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ 45° ഉം 90° ഉം).അതേസമയം, നാനോഫ്ലൂയിഡ് (GNPs-COOH@DW) കുറഞ്ഞ ശരാശരി മർദ്ദനഷ്ടം കാണിച്ചു, 1.31% ൽ നിന്ന് 0.025% wt ൽ വർദ്ധിച്ചു.0.05% wt-ൽ 1.65% വരെ.0.05 wt.%-COOH@NP, 0.1 wt.%-COOH@NP എന്നിവയുടെ ശരാശരി മർദ്ദനഷ്ടം 1.65% ആണ്.കാണാനാകുന്നതുപോലെ, എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും റീ നമ്പർ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മർദ്ദം കുറയുന്നു.ഉയർന്ന റീ മൂല്യങ്ങളിൽ വർദ്ധിച്ച മർദ്ദം വോളിയം ഫ്ലോയെ നേരിട്ട് ആശ്രയിക്കുന്നത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.അതിനാൽ, ട്യൂബിലെ ഉയർന്ന റീ നമ്പർ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇതിന് പമ്പ് പവർ 39,40 വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.കൂടാതെ, വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ചുഴലിക്കാറ്റുകളുടെയും പ്രക്ഷുബ്ധതയുടെയും ഉയർന്ന തീവ്രത കാരണം മർദ്ദനഷ്ടം കൂടുതലാണ്, ഇത് അതിർത്തി പാളിയിലെ സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയും ജഡത്വ ശക്തികളുടെയും പ്രതിപ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
പൊതുവേ, നോൺ-കോവാലന്റ് (VNP-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (VNP-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്കുള്ള പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ മാനദണ്ഡം (പിഇസി) ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.9. നാനോഫ്ലൂയിഡ് (ZNP-SDBS@DV) രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (ZNP-COOH@DV) എന്നതിനേക്കാൾ ഉയർന്ന PEC മൂല്യങ്ങൾ കാണിച്ചു (ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ 45 °, 90 °) കൂടാതെ ഇത് മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ വർദ്ധിപ്പിച്ച് മെച്ചപ്പെടുത്തി, ഉദാഹരണത്തിന്, 0.025 wt.%1.17 ആണ്, 0.05 wt.% 1.19 ആണ്, 0.1 wt.% 1.26 ആണ്.അതേസമയം, നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന PEC മൂല്യങ്ങൾ (GNPs-COOH@DW) 0.025 wt%-ന് 1.02, 0.05 wt%-ന് 1.05, 0.1 wt%-ന് 1.05.രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ 45°, 90°).1.02.ചട്ടം പോലെ, റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യയുടെ വർദ്ധനവോടെ, താപ-ഹൈഡ്രോളിക് കാര്യക്ഷമത ഗണ്യമായി കുറയുന്നു.റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, താപ-ഹൈഡ്രോളിക് കാര്യക്ഷമത ഗുണകത്തിന്റെ കുറവ് വ്യവസ്ഥാപിതമായി (NuNFs/NuDW) വർദ്ധനവും (fNFs/fDW) കുറയുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
45°, 90° കോണുകളുള്ള ട്യൂബുകൾക്ക് റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകളെ ആശ്രയിച്ച് അടിസ്ഥാന ദ്രാവകങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഹൈഡ്രോതെർമൽ ഗുണങ്ങൾ.
ഈ വിഭാഗം ജലത്തിന്റെ (DW), നോൺ-കോവാലന്റ് (VNP-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (VNP-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മാസ് കോൺസൺട്രേഷനുകളിലും റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകളിലും ഉള്ള താപ ഗുണങ്ങളെ കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.ശരാശരി താപ-ഹൈഡ്രോളിക് പ്രകടനം വിലയിരുത്തുന്നതിന് പരമ്പരാഗത പൈപ്പുകളെ (ഹെലിക്സ് ആംഗിളുകൾ 45°, 90°) 7000 ≤ Re ≤ 17000 പരിധിയിൽ രണ്ട് കോയിൽഡ് ബെൽറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ജ്യാമിതികൾ കണക്കാക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.10 ഒരു സാധാരണ പൈപ്പിനായി (\(\frac{{{T}_{out}}_{Twisted}}_{ {T} _{out}}_{റെഗുലർ}}\)).നോൺ-കോവാലന്റ് (GNP-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (GNP-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്ക് 0.025 wt%, 0.05 wt%, 0.1 wt% എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ഭാര ഭിന്നസംഖ്യകളുണ്ട്.അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.11, ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനിലയുടെ ശരാശരി മൂല്യം (\(\frac{{{T}_{out}}_{Twisted}}{{{T}_{out}}_{Plain}}\)) > 1, (45°, 90° ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ) ചൂട് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറിന്റെ ഔട്ട്‌ലെറ്റിലെ താപനില ഒരു പരമ്പരാഗത പൈപ്പിനേക്കാൾ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, പ്രക്ഷുബ്ധതയുടെ വലിയ തീവ്രതയും ദ്രാവകത്തിന്റെ മികച്ച മിശ്രിതവും കാരണം.കൂടാതെ, ഡിഡബ്ല്യു, നോൺ-കോവാലന്റ്, കോവാലന്റ് നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ എന്നിവയുടെ ഔട്ട്ലെറ്റിലെ താപനില റെയ്നോൾഡ്സിന്റെ എണ്ണം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറഞ്ഞു.അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തിന് (DW) ഏറ്റവും ഉയർന്ന ശരാശരി ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനിലയുണ്ട്.അതേസമയം, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മൂല്യം 0.1 wt%-SDBS@GNP-കളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.കോവാലന്റ് (GNPs-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകളെ അപേക്ഷിച്ച് നോൺ-കോവാലന്റ് (GNPs-SDBS@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ ശരാശരി ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനില കാണിക്കുന്നു.വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഫ്ലോ ഫീൽഡിനെ കൂടുതൽ മിശ്രിതമാക്കുന്നതിനാൽ, ചുവരിന് സമീപമുള്ള ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് ദ്രാവകത്തിലൂടെ കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ കടന്നുപോകുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.കുറഞ്ഞ ട്വിസ്റ്റ്-ടു-ടേപ്പ് അനുപാതം മികച്ച നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിനും അതിനാൽ മികച്ച താപ കൈമാറ്റത്തിനും കാരണമാകുന്നു.മറുവശത്ത്, ചുരുട്ടിയ ടേപ്പ് ഭിത്തിക്ക് നേരെ താഴ്ന്ന താപനില നിലനിർത്തുന്നതായി കാണാം, ഇത് Nuavg വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഇൻസേർട്ടുകൾക്ക്, ഉയർന്ന Nuavg മൂല്യം ട്യൂബിനുള്ളിലെ മെച്ചപ്പെട്ട സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.വർദ്ധിച്ച ഒഴുക്ക് പാതയും അധിക മിശ്രിതവും പ്രക്ഷുബ്ധതയും കാരണം, താമസ സമയം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഔട്ട്ലെറ്റിലെ ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു41.
പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളുടെ (45°, 90° ഹെലിക്‌സ് കോണുകൾ) ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിവിധ നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ എണ്ണം റെയ്നോൾഡ്സ്.
പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വിവിധ നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്കുള്ള ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റുകൾ (45°, 90° ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ) റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകൾ.
മെച്ചപ്പെടുത്തിയ കോയിൽഡ് ടേപ്പ് താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ പ്രധാന സംവിധാനം ഇപ്രകാരമാണ്: 1. ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ച് ട്യൂബിന്റെ ഹൈഡ്രോളിക് വ്യാസം കുറയ്ക്കുന്നത് ഒഴുക്കിന്റെ വേഗതയിലും വക്രതയിലും വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ചുവരിൽ കത്രിക സമ്മർദ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ദ്വിതീയ ചലനത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.2. വിൻ‌ഡിംഗ് ടേപ്പിന്റെ തടസ്സം കാരണം, പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നു, അതിർത്തി പാളിയുടെ കനം കുറയുന്നു.3. വളച്ചൊടിച്ച ബെൽറ്റിന് പിന്നിലെ സർപ്പിള പ്രവാഹം വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.4. ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോർട്ടീസുകൾ ഫ്ലോയുടെ മധ്യഭാഗത്തും മതിലിന് സമീപമുള്ള പ്രദേശങ്ങൾക്കിടയിലും ദ്രാവക മിശ്രിതം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു42.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.11 ഒപ്പം അത്തി.12 DW, നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ എന്നിവയുടെ താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് (താപ കൈമാറ്റ ഗുണകവും ശരാശരി നസ്സെൽറ്റ് നമ്പറും) പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളെ അപേക്ഷിച്ച് വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഇൻസേർഷൻ ട്യൂബുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ശരാശരി.നോൺ-കോവാലന്റ് (GNP-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (GNP-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്ക് 0.025 wt%, 0.05 wt%, 0.1 wt% എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ഭാര ഭിന്നസംഖ്യകളുണ്ട്.രണ്ട് ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകളിലും (45°, 90° ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ) ശരാശരി താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനം>1 ആണ്, ഇത് പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ താപ ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റിലും കോയിൽഡ് ട്യൂബുകളുള്ള ശരാശരി നസെൽറ്റ് നമ്പറിലും മെച്ചപ്പെടുന്നു.നോൺ-കോവാലന്റ് (GNPs-SDBS@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ കോവാലന്റ് (GNPs-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന ശരാശരി താപ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തി.Re = 900-ൽ, രണ്ട് ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകൾക്ക് (45°, 90° ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ) -SDBS@GNP-കൾക്കുള്ള താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനത്തിലെ 0.1 wt% മെച്ചപ്പെടുത്തൽ 1.90 മൂല്യമുള്ള ഏറ്റവും ഉയർന്നതാണ്.കുറഞ്ഞ ദ്രാവക പ്രവേഗത്തിലും (റെയ്‌നോൾഡ്‌സ് നമ്പർ) 43, പ്രക്ഷുബ്ധതയുടെ തീവ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിലും ഏകീകൃത ടിപി പ്രഭാവം കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം.ഒന്നിലധികം ചുഴികളുടെ ആമുഖം കാരണം, ടിടി ട്യൂബുകളുടെ താപ ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റും ശരാശരി നസെൽറ്റ് നമ്പറും പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, അതിന്റെ ഫലമായി കനം കുറഞ്ഞ അതിർത്തി പാളി.HP യുടെ സാന്നിദ്ധ്യം പ്രക്ഷുബ്ധതയുടെ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നുണ്ടോ, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവക പ്രവാഹങ്ങളുടെ മിശ്രിതം, അടിസ്ഥാന പൈപ്പുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മെച്ചപ്പെട്ട താപ കൈമാറ്റം (വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ചേർക്കാതെ)21.
പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, വിവിധ നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്കുള്ള ശരാശരി നസെൽറ്റ് നമ്പർ (ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ 45°, 90°) റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യ.
ഘർഷണത്തിന്റെ ശരാശരി ഗുണകം (\(\frac{{f}_{Twisted}}{{f}_{Plain}}\)) മർദ്ദനഷ്ടവും (\(\frac{{\Delta P}) കണക്കുകൾ 13, 14 എന്നിവ കാണിക്കുന്നു _ {Twisted}}{{\Delta P}_{Plain}}\}} DW നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പരമ്പരാഗത പൈപ്പുകൾക്ക് ഏകദേശം 45°, 90°, (GNPs-SDBS@DW) കൂടാതെ (GNPs-COOH@DW) അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ചർ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു ( 0.025 wt %, 0.05 wt %, 0.1 wt %). { {f}_{Plain} }\)) മർദ്ദനഷ്ടവും (\(\frac{{ \Delta P}_{Twisted}}{{\Delta P }_{പ്ലെയിൻ}}\}) കുറയുന്നു, കുറഞ്ഞ റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകളിൽ ഘർഷണ ഗുണകവും മർദ്ദനഷ്ടവും കൂടുതലാണ്, ശരാശരി ഘർഷണ ഗുണകവും മർദ്ദനഷ്ടവും 3.78 നും 3.12 നും ഇടയിലാണ് ആംഗിളും 90°) ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറിന്റെ വില പരമ്പരാഗത പൈപ്പുകളേക്കാൾ മൂന്നിരട്ടി കൂടുതലാണ്.കൂടാതെ, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം ഉയർന്ന വേഗതയിൽ ഒഴുകുമ്പോൾ, ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം കുറയുന്നു.റെയ്‌നോൾഡ്‌സിന്റെ സംഖ്യ കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, അതിർത്തി പാളിയുടെ കനം വർദ്ധിക്കുന്നതിനാലാണ് പ്രശ്നം ഉണ്ടാകുന്നത്. കുറയുന്നു, ഇത് ബാധിത പ്രദേശത്തെ ചലനാത്മക വിസ്കോസിറ്റിയുടെ പ്രഭാവം കുറയുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, വേഗത ഗ്രേഡിയന്റുകളിലും കത്രിക സമ്മർദ്ദങ്ങളിലും കുറയുന്നു, തൽഫലമായി, ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകത്തിൽ കുറവുണ്ടാകുന്നു.ടിടിയുടെ സാന്നിധ്യവും വർദ്ധിച്ച ചുഴലിക്കാറ്റും കാരണം മെച്ചപ്പെട്ട തടയൽ പ്രഭാവം അടിസ്ഥാന പൈപ്പുകളേക്കാൾ വൈവിധ്യമാർന്ന ടിടി പൈപ്പുകൾക്ക് ഗണ്യമായ ഉയർന്ന മർദ്ദനഷ്ടം ഉണ്ടാക്കുന്നു.കൂടാതെ, അടിസ്ഥാന പൈപ്പിനും ടിടി പൈപ്പിനും, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ വേഗതയിൽ മർദ്ദം കുറയുന്നതായി കാണാം43.
ഘർഷണ ഗുണകം (45°, 90° ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ), റെയ്‌നോൾഡ്‌സ് സംഖ്യ പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളെ അപേക്ഷിച്ച് വിവിധ നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്ക്.
ഒരു പരമ്പരാഗത ട്യൂബുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിവിധ നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്ക് റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യയുടെ പ്രവർത്തനമെന്ന നിലയിൽ മർദ്ദനഷ്ടം (45°, 90° ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ).
ചുരുക്കത്തിൽ, പ്ലെയിൻ ട്യൂബുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 45°, 90° കോണുകളുള്ള ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്കുള്ള പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ മാനദണ്ഡം (PEC) ചിത്രം 15 കാണിക്കുന്നു (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}} \ ) ) (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, 0.1 wt.%) എന്നിവയിൽ DV, (VNP-SDBS@DV), കോവാലന്റ് (VNP-COOH@DV) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിലെ മൂല്യം (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) > 1 രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (45°, 90° ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ).കൂടാതെ, (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plein}}\)) അതിന്റെ ഏറ്റവും മികച്ച മൂല്യമായ Re = 11,000-ൽ എത്തുന്നു.45° ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 90° ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ (\ (\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) ൽ നേരിയ വർദ്ധനവ് കാണിക്കുന്നു., Re = 11,000 0.1 wt%-GNPs@SDBS ഉയർന്ന (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) മൂല്യങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഉദാ: 45° ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ മൂലയ്ക്ക് 1.25 90 ° കോർണർ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന് 1.27 ഉം.പിണ്ഡത്തിന്റെ എല്ലാ ശതമാനത്തിലും ഇത് ഒന്നിൽ കൂടുതലാണ്, ഇത് ടേപ്പ് ഇൻസെർട്ടുകളുള്ള പൈപ്പുകൾ പരമ്പരാഗത പൈപ്പുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ശ്രദ്ധേയമായി, ടേപ്പ് ഇൻസെർട്ടുകൾ നൽകിയ മെച്ചപ്പെട്ട താപ കൈമാറ്റം ഘർഷണ നഷ്ടത്തിൽ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവിന് കാരണമായി.
പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളുമായി (45° ഉം 90° ഹെലിക്‌സ് ആംഗിളും) ബന്ധപ്പെട്ട വിവിധ നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ റെയ്നോൾഡ് സംഖ്യയുടെ കാര്യക്ഷമത മാനദണ്ഡം.
DW, 0.1 wt%-GNP-SDBS@DW, 0.1 wt%-GNP-COOH@DW എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് Re = 7000-ൽ 45°, 90° ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്കുള്ള സ്ട്രീംലൈനുകൾ അനുബന്ധം A കാണിക്കുന്നു.തിരശ്ചീന തലത്തിലെ സ്ട്രീംലൈനുകൾ പ്രധാന പ്രവാഹത്തിൽ വളച്ചൊടിച്ച റിബൺ ഇൻസെർട്ടുകളുടെ സ്വാധീനത്തിന്റെ ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയമായ സവിശേഷതയാണ്.45°, 90° ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ഉപയോഗം കാണിക്കുന്നത് ചുവരിന് സമീപമുള്ള മേഖലയിലെ വേഗത ഏകദേശം തുല്യമാണ്.അതേസമയം, DW, 0.1 wt%-GNP-SDBS@DW, 0.1 wt%-GNP-COOH@DW എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് Re = 7000-ൽ 45°, 90° ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്കുള്ള വേഗതയുടെ രൂപരേഖ അനുബന്ധം B കാണിക്കുന്നു.വെലോസിറ്റി ലൂപ്പുകൾ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിലാണ് (സ്ലൈസുകൾ), ഉദാഹരണത്തിന്, പ്ലെയിൻ-1 (P1 = -30mm), പ്ലെയിൻ-4 (P4 = 60mm), പ്ലെയിൻ-7 (P7 = 150mm).പൈപ്പ് ഭിത്തിക്ക് സമീപമുള്ള ഫ്ലോ പ്രവേഗം ഏറ്റവും കുറവാണ്, കൂടാതെ പൈപ്പിന്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് ദ്രാവക പ്രവേഗം വർദ്ധിക്കുന്നു.കൂടാതെ, വായു നാളത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, മതിലിനടുത്തുള്ള കുറഞ്ഞ വേഗതയുടെ വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു.ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് ബൗണ്ടറി ലെയറിന്റെ വളർച്ചയാണ് ഇതിന് കാരണം, ഇത് മതിലിന് സമീപമുള്ള കുറഞ്ഞ വേഗത പ്രദേശത്തിന്റെ കനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.കൂടാതെ, റെയ്നോൾഡ് നമ്പർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് എല്ലാ ക്രോസ് സെക്ഷനുകളിലും മൊത്തത്തിലുള്ള വേഗതയുടെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതുവഴി ചാനൽ 39 ലെ വേഗത കുറഞ്ഞ പ്രദേശത്തിന്റെ കനം കുറയുന്നു.
45°, 90° എന്നീ ഹെലിക്‌സ് കോണുകളുള്ള വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഇൻസേർട്ടുകളിൽ കോവാലന്റലി, നോൺ-കോവാലന്റ്ലി ഫങ്ഷണലൈസ്ഡ് ഗ്രാഫീൻ നാനോഷീറ്റുകൾ വിലയിരുത്തി.7000 ≤ Re ≤ 17000-ൽ SST കെ-ഒമേഗ ടർബുലൻസ് മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ സംഖ്യാപരമായി പരിഹരിച്ചിരിക്കുന്നു. തെർമോഫിസിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ Tin = 308 K-ൽ കണക്കാക്കുന്നു. ഒരേസമയം 330 K ന്റെ സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ വളച്ചൊടിച്ച ട്യൂബ് മതിലിനെ ചൂടാക്കുക. COOHD മൂന്ന് പിണ്ഡം അളവിൽ ലയിപ്പിച്ചു, ഉദാഹരണത്തിന് (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, 0.1 wt.%).നിലവിലെ പഠനം ആറ് പ്രധാന ഘടകങ്ങളെ പരിഗണിച്ചു: ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനില, താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം, ശരാശരി നസെൽറ്റ് നമ്പർ, ഘർഷണ ഗുണകം, മർദ്ദനഷ്ടം, പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ മാനദണ്ഡം.പ്രധാന കണ്ടെത്തലുകൾ ഇതാ:
ശരാശരി ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനില (\({{T}_{out}}_{Nanofluids}\)/\({{T}_{out}}_{Basefluid}\)) എപ്പോഴും 1-ൽ കുറവാണ്, അതായത് നോൺ-സ്പ്രെഡ് വാലൻസ് (ZNP-SDBS@DV), കോവാലന്റ് (ZNP-COOH@DV) നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ഔട്ട്ലെറ്റ് താപനില അടിസ്ഥാന ദ്രാവകത്തേക്കാൾ കുറവാണ്.അതേസമയം, ശരാശരി ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനില (\({{T}_{out}}_{Twisted}\)/\({{T}_{out}}_{Plain}\)) മൂല്യം > 1, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് (45°, 90° ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ) ഔട്ട്‌ലെറ്റ് താപനില പരമ്പരാഗത ട്യൂബുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.
രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും, ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രോപ്പർട്ടികളുടെ ശരാശരി മൂല്യങ്ങൾ (നാനോഫ്ലൂയിഡ് / ബേസ് ഫ്ലൂയിഡ്) കൂടാതെ (പിരിഞ്ഞ ട്യൂബ് / സാധാരണ ട്യൂബ്) എല്ലായ്‌പ്പോഴും> 1 കാണിക്കുന്നു.നോൺ-കോവാലന്റ് (GNPs-SDBS@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ, കോവാലന്റ് (GNPs-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾക്ക് തുല്യമായ താപ കൈമാറ്റത്തിൽ ഉയർന്ന ശരാശരി വർദ്ധനവ് കാണിച്ചു.
നോൺ-കോവാലന്റ് (VNP-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (VNP-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകളുടെ ശരാശരി ഘർഷണ ഗുണകം (\({f}_{Nanofluids}/{f}_{Basefluid}\)) എപ്പോഴും ≈1 ആണ് .എല്ലായ്‌പ്പോഴും > 3 എന്നതിനായുള്ള നോൺ-കോവാലന്റ് (ZNP-SDBS@DV), കോവാലന്റ് (ZNP-COOH@DV) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (\({f}_{Twisted}/{f}_{Plain}\)) എന്നിവയുടെ ഘർഷണം.
രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (45°, 90° ഹെലിക്‌സ് ആംഗിൾ), നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (GNPs-SDBS@DW) ഉയർന്നത് (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) 0.025 wt .% 2.04%, 0.05 wt.% 2.46%, 0.1 wt.% 3.44%.അതേസമയം, (GNPs-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) 1.31% ൽ നിന്ന് 0.025 wt.% മുതൽ 1.65% വരെ 0.05 ആണ്. ഭാരം അനുസരിച്ച് %.കൂടാതെ, നോൺ-കോവാലന്റ് (GNPs-SDBS@DW), കോവാലന്റ് (GNPs-COOH@DW) എന്നിവയുടെ ശരാശരി മർദ്ദനഷ്ടം (\({\Delta P}_{Twisted}/{\Delta P}_{Plain}\) ))) നാനോ ഫ്ലൂയിഡുകൾ എപ്പോഴും >3.
രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും (45°, 90° ഹെലിക്സ് കോണുകൾ), നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ (GNPs-SDBS@DW) ഉയർന്ന (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC} _{Basefluid}\)) @DW മൂല്യം) , ഉദാ 0.025 wt.% – 1.17, 0.05 wt.% – 1.19, 0.1 wt.% – 1.26.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, (GNPs-COOH@DW) നാനോഫ്ലൂയിഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC}_{Basefluid}\)) മൂല്യങ്ങൾ 0.025 wt.%-ന് 1.02 ആണ്, 0-ന് 1.05 , 05 wt.% ഉം 1.02 ഉം ഭാരം അനുസരിച്ച് 0.1% ആണ്.കൂടാതെ, Re = 11,000-ൽ, 0.1 wt%-GNPs@SDBS ഉയർന്ന മൂല്യങ്ങൾ (\({PEC}_{Twisted}/{PEC}_{Plain}\)) കാണിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, 45° ഹെലിക്‌സ് കോണിന് 1.25 കൂടാതെ 90° ഹെലിക്സ് ആംഗിൾ 1.27.
തിയാൻപോങ്, സി. തുടങ്ങിയവർ.ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിലെ നാനോഫ്ലൂയിഡ് ടൈറ്റാനിയം ഡയോക്സൈഡ്/ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ മൾട്ടി പർപ്പസ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ, ഡെൽറ്റ ചിറകുകളുള്ള വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പ് ഇൻസെർട്ടുകൾ വഴി മെച്ചപ്പെടുത്തി.ആന്തരിക ജെ. ഹോട്ട്.ശാസ്ത്രം.172, 107318 (2022).
ലാംഗേരുഡി, എച്ച്‌ജി, ജാവേർഡെ, സി. സാധാരണവും വി ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വളച്ചൊടിച്ച ടേപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് തിരുകിയ ബെല്ലോകളിലെ ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര ദ്രാവക പ്രവാഹത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണാത്മക പഠനം.ഹീറ്റ് ആൻഡ് മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ 55, 937–951 (2019).
ഡോങ്, എക്സ്. തുടങ്ങിയവർ.സർപ്പിളമായി വളച്ചൊടിച്ച ട്യൂബുലാർ ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറിന്റെ [ജെ] താപ കൈമാറ്റ സവിശേഷതകളെയും ഒഴുക്ക് പ്രതിരോധത്തെയും കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണാത്മക പഠനം.ആപ്ലിക്കേഷൻ താപനില.പദ്ധതി.176, 115397 (2020).
Yongsiri, K., Eiamsa-Ard, P., Wongcharee, K. & Eiamsa-Ard, SJCS ചരിഞ്ഞ ചിറകുകളുള്ള പ്രക്ഷുബ്ധമായ ചാനൽ പ്രവാഹത്തിൽ മെച്ചപ്പെട്ട താപ കൈമാറ്റം.പ്രാദേശിക ഗവേഷണം.താപനില.പദ്ധതി.3, 1-10 (2014).