ຂໍຂອບໃຈທ່ານສໍາລັບການຢ້ຽມຢາມ Nature.com.ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາສະແດງເວັບໄຊທ໌ທີ່ບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ຕົວເລື່ອນສະແດງສາມບົດຄວາມຕໍ່ສະໄລ້.ໃຊ້ປຸ່ມດ້ານຫຼັງ ແລະປຸ່ມຕໍ່ໄປເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສະໄລ້, ຫຼືປຸ່ມຄວບຄຸມສະໄລ້ຢູ່ທ້າຍເພື່ອເລື່ອນຜ່ານແຕ່ລະສະໄລ້.
304 10 * 1mm ທໍ່ສະແຕນເລດ coiled ໃນປະເທດຈີນ
ຂະໜາດ: 3/4 ນິ້ວ, 1/2 ນິ້ວ, 1 ນິ້ວ, 3 ນິ້ວ, 2 ນິ້ວ
ຄວາມຍາວທໍ່ຫນ່ວຍ: 6 ແມັດ
ເກຣດເຫຼັກ: 201, 304 ແລະ 316
ເກຣດ: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,
ວັດສະດຸ: ເຫຼັກແຕນເລດ
ສະພາບ: ໃຫມ່
ທໍ່ທໍ່ສະແຕນເລດ
ຂະໜາດ: 3/4 ນິ້ວ, 1/2 ນິ້ວ, 1 ນິ້ວ, 3 ນິ້ວ, 2 ນິ້ວ
ຄວາມຍາວທໍ່ຫນ່ວຍ: 6 ແມັດ
ເກຣດເຫຼັກ: 201, 304 ແລະ 316
ເກຣດ: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,
ວັດສະດຸ: ເຫຼັກແຕນເລດ
ສະພາບ: ໃຫມ່
nanofluids Covalent ແລະ non-covalent ໄດ້ຖືກທົດສອບຢູ່ໃນທໍ່ກົມທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍ tapes ບິດທີ່ມີມຸມ helix ຂອງ 45 °ແລະ 90 °.ຈໍານວນ Reynolds ແມ່ນ 7000 ≤ Re ≤ 17000, ຄຸນສົມບັດ thermophysical ໄດ້ຖືກປະເມີນຢູ່ທີ່ 308 K. ຮູບແບບທາງດ້ານຮ່າງກາຍຖືກແກ້ໄຂດ້ວຍຕົວເລກໂດຍໃຊ້ຕົວແບບຄວາມຫນືດຂອງສອງພາລາມິເຕີ (SST k-omega turbulence).ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, ແລະ 0.1 wt.%) ຂອງ nanofluids ZNP-SDBS@DV ແລະ ZNP-COOH@DV ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາໃນການເຮັດວຽກ.ຝາຂອງທໍ່ບິດແມ່ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 330 K. ຫົກຕົວກໍານົດການໄດ້ຖືກພິຈາລະນາໃນການສຶກສາໃນປະຈຸບັນ: ອຸນຫະພູມອອກ, ຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນ, ຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍ, ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction, ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນ, ແລະເງື່ອນໄຂການປະເມີນຜົນການປະຕິບັດ.ໃນທັງສອງກໍລະນີ (ມຸມ helix ຂອງ 45° ແລະ 90°), ZNP-SDBS@DV nanofluid ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນ-hydraulic ສູງກ່ວາ ZNP-COOH@DV, ແລະມັນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງມະຫາຊົນ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, 0.025 wt., ແລະ 0.05 wt.ແມ່ນ 1.19.% ແລະ 1.26 – 0.1 wt.%.ໃນທັງສອງກໍລະນີ (ມຸມ helix 45° ແລະ 90°), ຄ່າຂອງລັກສະນະ thermodynamic ເມື່ອໃຊ້ GNP-COOH@DW ແມ່ນ 1.02 ສໍາລັບ 0.025% wt., 1.05 ສໍາລັບ 0.05% wt.ແລະ 1.02 ສໍາລັບ 0.1% wt.
ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນແມ່ນອຸປະກອນ thermodynamic 1 ໃຊ້ເພື່ອໂອນຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການເຮັດຄວາມເຢັນແລະຄວາມຮ້ອນ.ຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນ-ໄຮໂດຼລິກຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນປັບປຸງຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຂອງນ້ໍາເຮັດວຽກ.ວິທີການຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ຖືກພັດທະນາເພື່ອປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ, ລວມທັງ turbulence enhancers2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 ແລະ nanofluids12,13,14,15.ການໃສ່ເທບບິດແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີການທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຫຼາຍທີ່ສຸດໃນການປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນເນື່ອງຈາກຄວາມງ່າຍຂອງການບໍາລຸງຮັກສາແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ 7,16.
ໃນຊຸດຂອງການສຶກສາທົດລອງແລະການຄິດໄລ່, ຄຸນສົມບັດ hydrothermal ຂອງປະສົມຂອງ nanofluids ແລະເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີ tapes ບິດໄດ້ຖືກສຶກສາ.ໃນວຽກງານທົດລອງ, ຄຸນສົມບັດ hydrothermal ຂອງສາມ nanofluids ໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (Ag@DW, Fe@DW ແລະ Cu@DW) ໄດ້ຖືກສຶກສາຢູ່ໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງ tape twisted tape (STT)17.ເມື່ອປຽບທຽບກັບທໍ່ພື້ນຖານ, ຕົວຄູນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ STT ໄດ້ຖືກປັບປຸງ 11% ແລະ 67%.ຮູບແບບ SST ແມ່ນດີທີ່ສຸດຈາກຈຸດເສດຖະກິດໃນແງ່ຂອງປະສິດທິພາບທີ່ມີພາລາມິເຕີ α = β = 0.33.ນອກຈາກນັ້ນ, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ 18.2% ໃນ n ໄດ້ສັງເກດເຫັນກັບ Ag@DW, ເຖິງແມ່ນວ່າການເພີ່ມຂື້ນສູງສຸດຂອງການສູນເສຍຄວາມກົດດັນແມ່ນພຽງແຕ່ 8.5%.ຂະບວນການທາງກາຍະພາບຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນໃນທໍ່ທີ່ມີແລະບໍ່ມີທໍ່ turbulators coiled ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍໃຊ້ການໄຫຼວຽນຂອງ Al2O3@DW nanofluid ດ້ວຍການບັງຄັບ.ຕົວເລກ Nusselt ສະເລ່ຍສູງສຸດ (Nuavg) ແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນແມ່ນສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ Re = 20,000 ເມື່ອ coil pitch = 25 mm ແລະ Al2O3@DW nanofluid 1.6 vol.%.ການສຶກສາຫ້ອງທົດລອງຍັງໄດ້ດໍາເນີນການເພື່ອສຶກສາລັກສະນະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນຂອງ graphene oxide nanofluids (GO@DW) ທີ່ໄຫຼຜ່ານທໍ່ເກືອບເປັນວົງດ້ວຍ WC inserts.ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 0.12 vol%-GO@DW ເພີ່ມຂຶ້ນຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນ convective ປະມານ 77%.ໃນການສຶກສາທົດລອງອື່ນ, nanofluids (TiO2@DW) ໄດ້ຖືກພັດທະນາເພື່ອສຶກສາຄຸນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນ - ໄຮໂດຼລິກຂອງທໍ່ dimpled ເຫມາະກັບ tapes ບິດ 20.ປະສິດທິພາບ hydrothermal ສູງສຸດຂອງ 1.258 ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍໃຊ້ 0.15 vol%-TiO2@DW ຝັງຢູ່ໃນ shafts inclined 45° ດ້ວຍປັດໄຈບິດຂອງ 3.0.ແບບຈໍາລອງໄລຍະດຽວແລະສອງໄລຍະ (ປະສົມ) ຄໍານຶງເຖິງການໄຫຼແລະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ nanofluids CuO@DW ໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແຂງຕ່າງໆ (1–4% vol.%)21.ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນສູງສຸດຂອງທໍ່ທີ່ໃສ່ດ້ວຍເທບບິດຫນຶ່ງແມ່ນ 2.18, ແລະທໍ່ທີ່ໃສ່ດ້ວຍເທບບິດສອງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນແມ່ນ 2.04 (ຕົວແບບສອງເຟດ, Re = 36,000 ແລະ 4 vol.%).ການໄຫຼວຽນຂອງ nanofluid ທີ່ບໍ່ແມ່ນນິວໂຕເນຍຂອງ carboxymethyl cellulose (CMC) ແລະທອງແດງອອກໄຊ (CuO) ໃນທໍ່ຕົ້ນຕໍແລະທໍ່ທີ່ມີຊ່ອງສຽບບິດໄດ້ຖືກສຶກສາ.Nuavg ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປັບປຸງຂອງ 16.1% (ສໍາລັບທໍ່ຕົ້ນຕໍ) ແລະ 60% (ສໍາລັບທໍ່ທໍ່ມ້ວນທີ່ມີອັດຕາສ່ວນ (H / D = 5)).ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ອັດຕາສ່ວນບິດກັບໂບທີ່ຕໍ່າກວ່າຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction ສູງຂຶ້ນ.ໃນການສຶກສາທົດລອງ, ຜົນກະທົບຂອງທໍ່ທີ່ມີ tape twisted (TT) ແລະ coils (VC) ກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະຄ່າສໍາປະສິດ friction ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍໃຊ້ CuO@DW nanofluids.ການນໍາໃຊ້ 0.3 vol.%-CuO@DW ຢູ່ທີ່ Re = 20,000 ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເພີ່ມການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໃນທໍ່ VK-2 ເປັນມູນຄ່າສູງສຸດຂອງ 44.45%.ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອນໍາໃຊ້ສາຍຄູ່ບິດແລະສາຍໃສ່ coil ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຊາຍແດນດຽວກັນ, ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction ເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍປັດໃຈຂອງ 1.17 ແລະ 1.19 ເມື່ອທຽບກັບ DW.ໂດຍທົ່ວໄປ, ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຂອງ nanofluids inserted ເຂົ້າໄປໃນ coils ແມ່ນດີກວ່າທີ່ nanofluids inserted ເຂົ້າໄປໃນສາຍ stranded.ລັກສະນະບໍລິມາດຂອງການໄຫຼ nanofluid ທີ່ປັ່ນປ່ວນ (MWCNT@DW) ໄດ້ຖືກສຶກສາຢູ່ພາຍໃນທໍ່ແນວນອນທີ່ໃສ່ເຂົ້າໄປໃນສາຍກ້ຽວວຽນ.ຕົວກໍານົດການປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນແມ່ນ > 1 ສໍາລັບທຸກກໍລະນີ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການລວມກັນຂອງ nanofluidics ກັບໃສ່ coil ປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໂດຍບໍ່ມີການບໍລິໂພກພະລັງງານ pump.Abstract—ລັກສະນະ hydrothermal ຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນສອງທໍ່ທີ່ມີຊ່ອງສຽບຕ່າງໆທີ່ເຮັດດ້ວຍ tape ບິດຮູບຊົງຕົວ V (VcTT) ໄດ້ຖືກສຶກສາພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງການໄຫຼວຽນຂອງ Al2O3 + TiO2@DW nanofluid.ເມື່ອປຽບທຽບກັບ DW ໃນທໍ່ພື້ນຖານ, Nuavg ມີການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງ 132% ແລະຄ່າສໍາປະສິດ friction ເຖິງ 55%.ນອກຈາກນັ້ນ, ປະສິດທິພາບພະລັງງານຂອງ Al2O3+TiO2@DW nanocomposite ໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນສອງທໍ່ 26 ໄດ້ຖືກປຶກສາຫາລື.ໃນການສຶກສາຂອງເຂົາເຈົ້າ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າການນໍາໃຊ້ Al2O3 + TiO2@DW ແລະ TT ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງ exergy ເມື່ອທຽບກັບ DW.ໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ tubular concentric ກັບ VcTT turbulators, Singh ແລະ Sarkar27 ໃຊ້ອຸປະກອນການປ່ຽນແປງໄລຍະ (PCM), ກະແຈກກະຈາຍດຽວ / nanocomposite nanofluids (Al2O3@DW ກັບ PCM ແລະ Al2O3 + PCM).ພວກເຂົາເຈົ້າລາຍງານວ່າການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຕົວຄູນບິດຫຼຸດລົງແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ nanoparticle ເພີ່ມຂຶ້ນ.ປັດໄຈຄວາມເລິກ V-notch ຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼືປັດໄຈຄວາມກວ້າງຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າສາມາດສະຫນອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນຫຼາຍກວ່າເກົ່າ.ນອກຈາກນັ້ນ, graphene-platinum (Gr-Pt) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສືບສວນຄວາມຮ້ອນ, friction, ແລະອັດຕາການຜະລິດ entropy ໂດຍລວມໃນທໍ່ທີ່ມີ 2-TT28 inserts.ການສຶກສາຂອງພວກເຂົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອັດຕາສ່ວນຫນ້ອຍຂອງ (Gr-Pt) ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຜະລິດຄວາມຮ້ອນຂອງ entropy ເມື່ອທຽບກັບການພັດທະນາ entropy frictional ຂ້ອນຂ້າງສູງ.ປະສົມ Al2O3@MgO nanofluids ແລະຮູບຈວຍ WC ສາມາດຖືວ່າເປັນການປະສົມທີ່ດີ, ເນື່ອງຈາກວ່າອັດຕາສ່ວນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ (h/Δp) ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບ hydrothermal ຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນສອງທໍ່ 29 .ຮູບແບບຕົວເລກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະເມີນປະສິດທິພາບການປະຫຍັດພະລັງງານແລະສິ່ງແວດລ້ອມຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນດ້ວຍ nanofluids ປະສົມສາມສ່ວນ (THNF) (Al2O3 + graphene + MWCNT) ທີ່ໂຈະຢູ່ໃນ DW30.ເນື່ອງຈາກເງື່ອນໄຂການປະເມີນຜົນການປະຕິບັດ (PEC) ໃນລະດັບ 1.42–2.35, ຕ້ອງມີການລວມກັນຂອງ Depressed Twisted Turbulizer Insert (DTTI) ແລະ (Al2O3 + Graphene + MWCNT).
ຈົນກ່ວາໃນປັດຈຸບັນ, ຄວາມສົນໃຈພຽງເລັກນ້ອຍໄດ້ຖືກຈ່າຍໃຫ້ກັບບົດບາດຂອງການທໍາງານຂອງ covalent ແລະ non-covalent ໃນການໄຫຼ hydrodynamic ໃນນ້ໍາຄວາມຮ້ອນ.ຈຸດປະສົງສະເພາະຂອງການສຶກສານີ້ແມ່ນເພື່ອປຽບທຽບຄຸນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນ-ໄຮໂດຼລິກຂອງ nanofluids (ZNP-SDBS@DV) ແລະ (ZNP-COOH@DV) ໃນແຖບເທບບິດທີ່ມີມຸມ helix ຂອງ 45 °ແລະ 90 °.ຄຸນສົມບັດຂອງ thermophysical ໄດ້ຖືກວັດແທກຢູ່ທີ່ Tin = 308 K. ໃນກໍລະນີນີ້, ສາມເສດສ່ວນມະຫາຊົນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາໃນຂະບວນການປຽບທຽບ, ເຊັ່ນ: (0.025 wt.%, 0.05 wt.% ແລະ 0.1 wt.%).ການຖ່າຍທອດຄວາມກົດດັນ shear ໃນຮູບແບບ 3D turbulent flow (SST k-ω) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຄຸນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນ-hydraulic.ດັ່ງນັ້ນ, ການສຶກສານີ້ເຮັດໃຫ້ການປະກອບສ່ວນທີ່ສໍາຄັນໃນການສຶກສາຄຸນສົມບັດທາງບວກ (ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ) ແລະຄຸນສົມບັດທາງລົບ (ຄວາມກົດດັນຫຼຸດລົງຂອງ friction), ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນ - ໄຮໂດຼລິກແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງນ້ໍາເຮັດວຽກທີ່ແທ້ຈິງໃນລະບົບວິສະວະກໍາດັ່ງກ່າວ.
ການຕັ້ງຄ່າພື້ນຖານແມ່ນທໍ່ກ້ຽງ (L = 900 ມມແລະ Dh = 20 ມມ).Inserted tape twisted dimensions (ຄວາມຍາວ = 20 mm, ຄວາມຫນາ = 0.5 mm, profile = 30 mm).ໃນກໍລະນີນີ້, ຄວາມຍາວ, ຄວາມກວ້າງ, ແລະເສັ້ນເລືອດຕັນໃນຂອງໂປຣໄຟລ໌ກ້ຽວວຽນແມ່ນ 20 ມມ, 0.5 ມມ, ແລະ 30 ມມ, ຕາມລໍາດັບ.tapes ບິດແມ່ນ inclined ຢູ່ 45° ແລະ 90°.ນ້ໍາການເຮັດວຽກຕ່າງໆເຊັ່ນ DW, nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNF-SDBS@DW) ແລະ covalent nanofluids (GNF-COOH@DW) ທີ່ Tin = 308 K, ສາມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງມະຫາຊົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຈໍານວນ Reynolds ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ການທົດສອບໄດ້ຖືກປະຕິບັດພາຍໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ.ກໍາແພງນອກຂອງທໍ່ກ້ຽວວຽນໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 330 K ເພື່ອທົດສອບຕົວກໍານົດການສໍາລັບການປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ.
ໃນຮູບ.1 schematically ສະແດງໃຫ້ເຫັນທໍ່ຕິດ tape ບິດທີ່ມີເງື່ອນໄຂຂອບເຂດທີ່ນໍາໃຊ້ແລະພື້ນທີ່ຕາຫນ່າງ.ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາກ່ອນຫນ້ານີ້, ຄວາມໄວແລະຄວາມດັນຂອງຂອບເຂດຊາຍແດນນໍາໃຊ້ກັບພາກສ່ວນ inlet ແລະ outlet ຂອງ helix ໄດ້.ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງພື້ນຜິວ, ສະພາບທີ່ບໍ່ຂັດແມ່ນ imposed ສຸດຝາທໍ່.ການຈໍາລອງຕົວເລກໃນປະຈຸບັນໃຊ້ການແກ້ໄຂທີ່ອີງໃສ່ຄວາມກົດດັນ.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ໂປຣແກຣມ (ANSYS FLUENT 2020R1) ຖືກໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນສົມຜົນຄວາມແຕກຕ່າງບາງສ່ວນ (PDE) ເຂົ້າໄປໃນລະບົບສົມຜົນພຶດຊະຄະນິດໂດຍໃຊ້ວິທີປະລິມານທີ່ຈຳກັດ (FMM).ວິທີການທີ່ສອງແບບງ່າຍດາຍ (ວິທີການເຄິ່ງ implicit ສໍາລັບສົມຜົນທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມກົດດັນຕາມລໍາດັບ) ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມໄວ - ຄວາມກົດດັນ.ມັນຄວນຈະໄດ້ຮັບການເນັ້ນຫນັກວ່າ convergence ຂອງສ່ວນທີ່ເຫຼືອສໍາລັບສົມຜົນຂອງມະຫາຊົນ, momentum, ແລະພະລັງງານແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 103 ແລະ 106, ຕາມລໍາດັບ.
p ແຜນວາດຂອງໂດເມນທາງກາຍະພາບ ແລະຄຳນວນ: (a) ມຸມ helix 90°, (b) helix angle 45°, (c) ບໍ່ມີແຜ່ນໃບ helical.
ຮູບແບບທີ່ເປັນເອກະພາບແມ່ນໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍຄຸນສົມບັດຂອງ nanofluids.ໂດຍການລວມເອົາວັດສະດຸ nanomaterials ເຂົ້າໄປໃນນ້ໍາພື້ນຖານ (DW), ນ້ໍາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ມີຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ.ໃນເລື່ອງນີ້, ອຸນຫະພູມແລະຄວາມໄວຂອງນ້ໍາພື້ນຖານແລະ nanomaterial ມີມູນຄ່າດຽວກັນ.ເນື່ອງຈາກທິດສະດີແລະການສົມມຸດຕິຖານຂ້າງເທິງ, ການໄຫຼຂອງໄລຍະດຽວທີ່ມີປະສິດທິພາບເຮັດວຽກຢູ່ໃນການສຶກສານີ້.ການສຶກສາຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບແລະການນໍາໃຊ້ຂອງເຕັກນິກໄລຍະດຽວສໍາລັບການ nanofluidic flow31,32.
ການໄຫຼຂອງ nanofluids ຈະຕ້ອງເປັນນິວຕັນ turbulent, incompressible ແລະ stationary.ການເຮັດວຽກຂອງການບີບອັດແລະການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ viscous ແມ່ນບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນການສຶກສານີ້.ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຫນາຂອງຝາໃນແລະນອກຂອງທໍ່ແມ່ນບໍ່ໄດ້ພິຈາລະນາ.ດັ່ງນັ້ນ, ສົມຜົນການອະນຸລັກມະຫາສານ, ແຮງຈູງໃຈ ແລະ ພະລັງງານທີ່ກຳນົດຮູບແບບຄວາມຮ້ອນສາມາດສະແດງອອກໄດ້ດັ່ງນີ້:
ບ່ອນທີ່ \(\overrightarrow{V}\) ແມ່ນ vector ຄວາມໄວສະເລ່ຍ, Keff = K + Kt ແມ່ນການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງ nanofluids covalent ແລະ noncovalent, ແລະ ε ແມ່ນອັດຕາການກະຈາຍພະລັງງານ.ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງ nanofluids, ລວມທັງຄວາມຫນາແຫນ້ນ (ρ), ຄວາມຫນືດ (μ), ຄວາມອາດສາມາດຄວາມຮ້ອນສະເພາະ (Cp) ແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນ (k), ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ, ໄດ້ຖືກວັດແທກໃນລະຫວ່າງການສຶກສາທົດລອງໃນອຸນຫະພູມ 308 K1 ເມື່ອນໍາໃຊ້. ໃນ simulators ເຫຼົ່ານີ້.
ການຈໍາລອງຕົວເລກຂອງການໄຫຼ nanofluid turbulent ໃນທໍ່ທໍາມະດາແລະ TT ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ທີ່ຕົວເລກ Reynolds 7000 ≤ Re ≤ 17000. ການຈໍາລອງເຫຼົ່ານີ້ແລະຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນ convective ໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ຕົວແບບ turbulence ຂອງ Mentor's κ-ω turbulence ຂອງການໂອນຄວາມກົດດັນ shear over the STulence (SSTuls) ໂດຍສະເລ່ຍ. ແບບຈໍາລອງ Navier-Stokes, ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການຄົ້ນຄວ້າທາງອາກາດ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຮູບແບບເຮັດວຽກໂດຍບໍ່ມີການປະຕິບັດຫນ້າຂອງກໍາແພງແລະມີຄວາມຖືກຕ້ອງຢູ່ໃກ້ກັບຝາ 35,36.(SST) ສົມຜົນການຄວບຄຸມ κ-ω ຂອງຕົວແບບຄວາມວຸ້ນວາຍມີດັ່ງນີ້:
ບ່ອນທີ່ \(S\) ແມ່ນຄ່າຂອງອັດຕາຄວາມເຄັ່ງຕຶງ, ແລະ \(y\) ແມ່ນໄລຍະຫ່າງກັບພື້ນຜິວທີ່ຢູ່ຕິດກັນ.ໃນຂະນະດຽວກັນ, \({\alpha}_{1}\), \({\alpha}_{2}\), \({\beta}_{1}\), \({\beta}_{ 2 }\), \({\beta}^{*}\), \({\sigma}_{{k}_{1}}\), \({\sigma}_{{k}_{ 2 }}\), \({\sigma}_{{\omega}_{1}}\) ແລະ \({\sigma}_{{\omega}_{2}}\) ໝາຍເຖິງຄ່າຄົງທີ່ຂອງຕົວແບບທັງໝົດ.F1 ແລະ F2 ແມ່ນຫນ້າທີ່ປະສົມ.ໝາຍເຫດ: F1 = 1 ໃນຊັ້ນເຂດແດນ, 0 ໃນການໄຫຼເຂົ້າ.
ຕົວກໍານົດການປະເມີນຜົນປະສິດທິພາບຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສຶກສາການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convective turbulent, covalent ແລະ non-covalent ການໄຫຼ nanofluid, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ31:
ໃນສະພາບການນີ້, (\(\rho\)), (\(v\)), (\({D}_{h}\)) ແລະ (\(\mu\)) ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອຄວາມໜາແໜ້ນ, ຄວາມໄວຂອງນໍ້າ. , ເສັ້ນຜ່າສູນກາງໄຮໂດຼລິກແລະ viscosity ແບບເຄື່ອນໄຫວ.(\({C}_{p}\, \mathrm{u}\, k\)) – ຄວາມສາມາດຄວາມຮ້ອນສະເພາະແລະການນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນຂອງນ້ໍາໄຫຼ.ນອກຈາກນັ້ນ, (\(\dot{m}\)) ຫມາຍເຖິງການໄຫຼຂອງມະຫາຊົນ, ແລະ (\({T}_{out}-{T}_{in}\))) ຫມາຍເຖິງຄວາມແຕກຕ່າງກັນຂອງອຸນຫະພູມຂາເຂົ້າ ແລະຂາອອກ.(NFs) ຫມາຍເຖິງ nanofluids covalent, non-covalent nanofluids, ແລະ (DW) ຫມາຍເຖິງນ້ໍາກັ່ນ (ນ້ໍາພື້ນຖານ).\({A}_{s} = \pi DL\), \({\overline{T}}_{f}=\frac{\left({T}_{out}-{T}_{in }\right)}{2}\) ແລະ \({\overline{T}}_{w}=\sum \frac{{T}_{w}}{n}\).
ຄຸນສົມບັດ thermophysical ຂອງນ້ໍາພື້ນຖານ (DW), nanofluid ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNF-SDBS@DW), ແລະ covalent nanofluid (GNF-COOH@DW) ໄດ້ຖືກເອົາມາຈາກວັນນະຄະດີທີ່ຈັດພີມມາ (ການສຶກສາທົດລອງ), Sn = 308 K, ເປັນ ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 134. ໃນແບບປົກກະຕິໃນການທົດລອງທີ່ຈະໄດ້ຮັບ nanofluid ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNP-SDBS@DW) ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນມະຫາຊົນທີ່ຮູ້ຈັກ, ບາງກຼາມຂອງ GNPs ຕົ້ນຕໍແມ່ນໄດ້ຮັບການຊັ່ງນໍ້າຫນັກໃນເບື້ອງຕົ້ນກ່ຽວກັບຍອດເງິນດິຈິຕອນ.ອັດຕາສ່ວນນ້ໍາຫນັກຂອງ SDBS/Native GNP ແມ່ນ (0.5:1) ນ້ໍາຫນັກໃນ DW.ໃນກໍລະນີນີ້, nanofluids covalent (COOH-GNP@DW) ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍການເພີ່ມກຸ່ມ carboxyl ໃສ່ຫນ້າດິນຂອງ GNP ໂດຍໃຊ້ຕົວກາງທີ່ເປັນກົດທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ມີອັດຕາສ່ວນປະລິມານ (1: 3) ຂອງ HNO3 ແລະ H2SO4.nanofluids Covalent ແລະ non-covalent ຖືກໂຈະໃນ DW ໃນສາມອັດຕາສ່ວນນ້ໍາຫນັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: 0.025 wt%, 0.05 wt%.ແລະ 0.1% ຂອງມະຫາຊົນ.
ການທົດສອບຄວາມເປັນເອກະລາດຂອງຕາຫນ່າງໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນສີ່ໂດເມນຄອມພິວເຕີ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຂະຫນາດຕາຫນ່າງບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຈໍາລອງ.ໃນກໍລະນີຂອງທໍ່ 45 °, ຈໍານວນຂອງຫນ່ວຍງານທີ່ມີຂະຫນາດ 1.75 ມມແມ່ນ 249,033, ຈໍານວນຂອງຫນ່ວຍງານທີ່ມີຂະຫນາດ 2 ມມແມ່ນ 307,969, ຈໍານວນຂອງຫນ່ວຍງານທີ່ມີຂະຫນາດຫນ່ວຍ 2,25 ມມແມ່ນ 421,406, ແລະຈໍານວນຂອງຫນ່ວຍງານ. ມີຂະຫນາດຫນ່ວຍ 2 .5 ມມ 564 940 ຕາມລໍາດັບ.ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນຕົວຢ່າງຂອງທໍ່ບິດ 90 °, ຈໍານວນຂອງອົງປະກອບທີ່ມີຂະຫນາດອົງປະກອບ 1.75 ມມແມ່ນ 245,531, ຈໍານວນຂອງອົງປະກອບທີ່ມີຂະຫນາດອົງປະກອບ 2 ມມແມ່ນ 311,584, ຈໍານວນຂອງອົງປະກອບທີ່ມີຂະຫນາດອົງປະກອບ 2.25 ມມ. 422,708, ແລະຈໍານວນຂອງອົງປະກອບທີ່ມີຂະຫນາດອົງປະກອບຂອງ 2.5 ມມຕາມລໍາດັບ 573,826.ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການອ່ານຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນ (Tout, htc, ແລະ Nuavg) ເພີ່ມຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຈໍານວນອົງປະກອບຫຼຸດລົງ.ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄ່າຂອງຄ່າສໍາປະສິດ friction ແລະການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນພຶດຕິກໍາທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫມົດ (ຮູບ 2).ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ (2) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນພື້ນທີ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຕົ້ນຕໍເພື່ອປະເມີນຄຸນລັກສະນະຄວາມຮ້ອນ - ໄຮໂດຼລິກໃນກໍລະນີຈໍາລອງ.
ການທົດສອບການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນແລະການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນປະສິດທິພາບເປັນອິດສະຫຼະຂອງຕາຫນ່າງການນໍາໃຊ້ຄູ່ DW tubes ບິດຢູ່ທີ່ 45° ແລະ 90°.
ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ເປັນຕົວເລກໃນປະຈຸບັນໄດ້ຖືກກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປະຕິບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະຄ່າສໍາປະສິດ friction ໂດຍໃຊ້ຄວາມສໍາພັນແລະສົມຜົນທີ່ມີຊື່ສຽງເຊັ່ນ Dittus-Belter, Petukhov, Gnelinsky, Notter-Rouse ແລະ Blasius.ການປຽບທຽບໄດ້ຖືກປະຕິບັດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ 7000≤Re≤17000.ອີງຕາມການ fig.3, ຄວາມຜິດພາດສະເລ່ຍແລະສູງສຸດລະຫວ່າງຜົນການຈໍາລອງແລະສົມຜົນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 4.050 ແລະ 5.490% (Dittus-Belter), 9.736 ແລະ 11.33% (Petukhov), 4.007 ແລະ 7.483% (Gnelinsky), ແລະ 3.883% ແລະ 3.883% ແລະ. Nott-Belter).Rose).ໃນກໍລະນີນີ້, ຄວາມຜິດພາດສະເລ່ຍແລະສູງສຸດລະຫວ່າງຜົນການຈໍາລອງແລະສົມຜົນສໍາປະສິດ friction ແມ່ນ 7.346% ແລະ 8.039% (Blasius) ແລະ 8.117% ແລະ 9.002% (Petukhov), ຕາມລໍາດັບ.
ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະຄຸນສົມບັດ hydrodynamic ຂອງ DW ຢູ່ໃນຕົວເລກ Reynolds ຕ່າງໆໂດຍໃຊ້ການຄິດໄລ່ຕົວເລກແລະຄວາມສໍາພັນທາງ empirical.
ພາກນີ້ສົນທະນາກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນຂອງ non-covalent (LNP-SDBS) ແລະ covalent (LNP-COOH) aqueous nanofluids ຢູ່ສາມເສດສ່ວນມະຫາຊົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຈໍານວນ Reynolds ເປັນຄ່າສະເລ່ຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບນ້ໍາພື້ນຖານ (DW).ສອງເລຂາຄະນິດຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນສາຍແອວ coiled (helix angle 45° ແລະ 90°) ແມ່ນສົນທະນາສໍາລັບ 7000 ≤ Re ≤ 17000. ໃນຮູບ.4 ສະແດງອຸນຫະພູມສະເລ່ຍຢູ່ທີ່ທາງອອກຂອງ nanofluid ເຂົ້າໄປໃນນ້ໍາພື້ນຖານ (DW) (\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{ DW } } \) ) ທີ່ (0.025% wt., 0.05% wt. ແລະ 0.1% wt.).(\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{DW}}\)) ແມ່ນໜ້ອຍກວ່າ 1 ສະເໝີ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າອຸນຫະພູມຂອງປ່ຽງ. ແມ່ນ non-covalent (VNP-SDBS) ແລະ covalent (VNP-COOH) nanofluids ຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມຢູ່ທີ່ outlet ຂອງແຫຼວພື້ນຖານ.ການຫຼຸດລົງຕ່ໍາສຸດແລະສູງສຸດແມ່ນ 0.1 wt%-COOH@GNPs ແລະ 0.1 wt%-SDBS@GNPs, ຕາມລໍາດັບ.ປະກົດການນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈໍານວນ Reynolds ໃນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງມະຫາຊົນຄົງທີ່, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງໃນຄຸນສົມບັດຂອງ nanofluid (ນັ້ນແມ່ນ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະຄວາມຫນືດແບບເຄື່ອນໄຫວ).
ຮູບທີ່ 5 ແລະ 6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງລັກສະນະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໂດຍສະເລ່ຍຂອງ nanofluid ກັບ base fluid (DW) ທີ່ (0.025 wt.%, 0.05 wt.% ແລະ 0.1 wt.%).ຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໂດຍສະເລ່ຍແມ່ນສະເຫມີຫຼາຍກ່ວາ 1, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (LNP-SDBS) ແລະ covalent (LNP-COOH) ໄດ້ຖືກປັບປຸງເມື່ອທຽບກັບນ້ໍາພື້ນຖານ.0.1 wt%-COOH@GNPs ແລະ 0.1 wt%-SDBS@GNPs ບັນລຸຜົນກຳໄລຕໍ່າສຸດ ແລະສູງສຸດຕາມລຳດັບ.ເມື່ອຈໍານວນ Reynolds ເພີ່ມຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການຜະສົມນ້ໍາແລະຄວາມປັ່ນປ່ວນຫຼາຍຂຶ້ນໃນທໍ່ 1, ການປະຕິບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຈະປັບປຸງ.ນ້ໍາຜ່ານຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດນ້ອຍສາມາດບັນລຸຄວາມໄວທີ່ສູງຂຶ້ນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຊັ້ນຂອບເຂດຂອງຄວາມໄວ / ຄວາມຮ້ອນບາງລົງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອັດຕາການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນ.ການເພີ່ມອະນຸພາກ nanoparticles ເຂົ້າໄປໃນນ້ໍາພື້ນຖານສາມາດມີທັງຜົນໄດ້ຮັບໃນທາງບວກແລະທາງລົບ.ຜົນກະທົບທີ່ເປັນປະໂຫຍດປະກອບມີການ collision nanoparticle ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເງື່ອນໄຂການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງນ້ໍາທີ່ເອື້ອອໍານວຍ, ແລະການປັບປຸງການຍົກຍ້າຍຄວາມຮ້ອນ.
ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ nanofluid ກັບນ້ໍາພື້ນຖານຂຶ້ນຢູ່ກັບຈໍານວນ Reynolds ສໍາລັບທໍ່ 45 °ແລະ 90 °.
ໃນເວລາດຽວກັນ, ຜົນກະທົບທາງລົບແມ່ນການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມຫນືດແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງ nanofluid, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ຂອງ nanofluid ຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍ (Nuavg).ການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ nanofluids (ZNP-SDBS@DW) ແລະ (ZNP-COOH@DW) ຄວນຈະເປັນຍ້ອນການເຄື່ອນໄຫວຂອງ Brownian ແລະ microconvection ຂອງ graphene nanoparticles ໂຈະຢູ່ໃນ DW37.ການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງ nanofluid (ZNP-COOH@DV) ແມ່ນສູງກວ່າ nanofluid (ZNP-SDBS@DV) ແລະນ້ໍາກັ່ນ.ການເພີ່ມວັດສະດຸ nanomaterials ເພີ່ມເຕີມຕໍ່ກັບນ້ໍາພື້ນຖານຈະເພີ່ມການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງເຂົາເຈົ້າ (ຕາຕະລາງ 1)38.
ຮູບທີ່ 7 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າສໍາປະສິດສະເລ່ຍຂອງ friction ຂອງ nanofluids ກັບນ້ໍາພື້ນຖານ (DW) (f(NFs)/f(DW)) ໃນອັດຕາສ່ວນມະຫາຊົນ (0.025%, 0.05% ແລະ 0.1%).ຄ່າສໍາປະສິດ friction ໂດຍສະເລ່ຍແມ່ນສະເຫມີ ≈1, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ non-covalent (GNF-SDBS@DW) ແລະ covalent (GNF-COOH@DW) nanofluids ມີຄ່າສໍາປະສິດ friction ດຽວກັນກັບນ້ໍາພື້ນຖານ.ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີພື້ນທີ່ຫນ້ອຍສ້າງອຸປະສັກການໄຫຼຫຼາຍແລະເພີ່ມ friction1.ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction ເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງມະຫາຊົນຂອງ nanofluid.ການສູນເສຍ frictional ທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນເກີດມາຈາກຄວາມຫນືດແບບເຄື່ອນໄຫວທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ nanofluid ແລະຄວາມກົດດັນ shear ເພີ່ມຂຶ້ນໃນດ້ານທີ່ມີອັດຕາສ່ວນມະຫາຊົນສູງກວ່າຂອງ nanographene ໃນນ້ໍາພື້ນຖານ.ຕາຕະລາງ (1) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫນືດແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງ nanofluid (ZNP-SDBS@DV) ແມ່ນສູງກວ່າ nanofluid (ZNP-COOH@DV) ໃນອັດຕາສ່ວນນ້ໍາຫນັກດຽວກັນ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການເພີ່ມຜົນກະທົບດ້ານຫນ້າ.ຕົວແທນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນ nanofluid ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent.
ໃນຮູບ.8 ສະແດງ nanofluid ທຽບກັບ base fluid (DW) (\(\frac{{\Delta P}_{NFs}}{{\Delta P}_{DW}}\)) ທີ່ (0.025%, 0.05% ແລະ 0.1% ).nanofluid ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNPs-SDBS@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູນເສຍຄວາມກົດດັນໂດຍສະເລ່ຍທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະມີອັດຕາສ່ວນມະຫາຊົນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 2.04% ສໍາລັບ 0.025% wt., 2.46% ສໍາລັບ 0.05% wt.ແລະ 3.44% ສໍາລັບ 0.1% wt.ດ້ວຍການຂະຫຍາຍກໍລະນີ (ມຸມ helix 45° ແລະ 90°).ໃນຂະນະດຽວກັນ, nanofluid (GNPs-COOH@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູນເສຍຄວາມກົດດັນສະເລ່ຍຕ່ໍາ, ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 1.31% ຢູ່ 0.025% wt.ເຖິງ 1.65% ຢູ່ 0.05% wt.ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນສະເລ່ຍຂອງ 0.05 wt.%-COOH@NP ແລະ 0.1 wt.%-COOH@NP ແມ່ນ 1.65%.ດັ່ງທີ່ສາມາດເຫັນໄດ້, ການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມຈໍານວນ Re ໃນທຸກກໍລະນີ.ການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢູ່ທີ່ຄ່າ Re ສູງແມ່ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນໂດຍການເພິ່ງພາອາໄສໂດຍກົງຕໍ່ການໄຫຼຂອງປະລິມານ.ດັ່ງນັ້ນ, ຈໍານວນ Re ທີ່ສູງຂຶ້ນໃນທໍ່ເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເພີ່ມຂື້ນຂອງພະລັງງານ pump39,40.ນອກຈາກນັ້ນ, ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນແມ່ນສູງຂຶ້ນຍ້ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງ eddies ແລະຄວາມປັ່ນປ່ວນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍພື້ນທີ່ຫນ້າດິນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ເຊິ່ງເພີ່ມການໂຕ້ຕອບຂອງຄວາມກົດດັນແລະກໍາລັງ inertia ໃນຂອບເຂດຊາຍແດນ layer1.
ໂດຍທົ່ວໄປ, ເງື່ອນໄຂການປະເມີນຜົນການປະຕິບັດ (PEC) ສໍາລັບ nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (VNP-SDBS@DW) ແລະ covalent (VNP-COOH@DW) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.9. Nanofluid (ZNP-SDBS@DV) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າ PEC ສູງກວ່າ (ZNP-COOH@DV) ໃນທັງສອງກໍລະນີ (helix angle 45° ແລະ 90°) ແລະມັນໄດ້ຖືກປັບປຸງໂດຍການເພີ່ມສ່ວນຫນຶ່ງຂອງມະຫາຊົນ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, 0.025. wt.%.ແມ່ນ 1.17, 0.05 wt.% ແມ່ນ 1.19 ແລະ 0.1 wt.% ແມ່ນ 1.26.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຄ່າ PEC ໂດຍໃຊ້ nanofluids (GNPs-COOH@DW) ແມ່ນ 1.02 ສໍາລັບ 0.025 wt%, 1.05 ສໍາລັບ 0.05 wt%, 1.05 ສໍາລັບ 0.1 wt%.ໃນທັງສອງກໍລະນີ (ມຸມ helix 45° ແລະ 90°).1.02.ຕາມກົດລະບຽບ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນ Reynolds, ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ - ນ້ໍາຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.ເມື່ອຈໍານວນ Reynolds ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການຫຼຸດລົງຂອງຕົວຄູນປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ - ໄຮໂດຼລິກແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການເພີ່ມຂື້ນຂອງ (NuNFs / NuDW) ແລະການຫຼຸດລົງຂອງ (fNFs / fDW).
ຄຸນສົມບັດ hydrothermal ຂອງ nanofluids ກ່ຽວກັບນ້ໍາພື້ນຖານໂດຍອີງຕາມຕົວເລກ Reynolds ສໍາລັບທໍ່ທີ່ມີມຸມ 45 °ແລະ 90 °.
ພາກນີ້ສົນທະນາກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນຂອງນ້ໍາ (DW), non-covalent (VNP-SDBS@DW), ແລະ covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids ໃນສາມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງມະຫາຊົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຈໍານວນ Reynolds.ເລຂາຄະນິດແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງສາຍແອວສອງເສັ້ນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາຢູ່ໃນລະດັບ 7000 ≤ Re ≤ 17000 ກ່ຽວກັບທໍ່ທໍາມະດາ (ມຸມ helix 45 °ແລະ 90 °) ເພື່ອປະເມີນການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນ - ໄຮໂດຼລິກໂດຍສະເລ່ຍ.ໃນຮູບ.10 ສະແດງໃຫ້ເຫັນອຸນຫະພູມຂອງນ້ໍາແລະ nanofluids ຢູ່ outlet ເປັນການສະເລ່ຍການນໍາໃຊ້ (ມຸມ helix 45° ແລະ 90°) ສໍາລັບທໍ່ທົ່ວໄປ (\(\frac{{{T}_{out}}_{Twisted}}{{ {T} _{ອອກ}}_{Regular}}\)).Non-covalent (GNP-SDBS@DW) ແລະ covalent (GNP-COOH@DW) nanofluids ມີສາມສ່ວນຂອງນ້ໍາຫນັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: 0.025 wt%, 0.05 wt% ແລະ 0.1 wt%.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.11, ຄ່າສະເລ່ຍຂອງອຸນຫະພູມຊ່ອງສຽບ (\(\frac{{{T}_{out}}_{Twisted}}{{T}_{out}}_{Plain}}\)) > 1, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ (45° ແລະ 90° ມຸມ helix) ອຸນຫະພູມຢູ່ທາງອອກຂອງການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍກ່ວາຂອງທໍ່ທໍາມະດາ, ເນື່ອງຈາກຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມວຸ່ນວາຍຫຼາຍກວ່າເກົ່າແລະການປະສົມຂອງແຫຼວທີ່ດີກວ່າ.ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸນຫະພູມຢູ່ໃນຊ່ອງອອກຂອງ DW, nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent ແລະ covalent ຫຼຸດລົງດ້ວຍການເພີ່ມຈໍານວນ Reynolds.ນ້ໍາພື້ນຖານ (DW) ມີອຸນຫະພູມສະເລ່ຍປະຈໍາສູງສຸດ.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ມູນຄ່າຕໍ່າສຸດຫມາຍເຖິງ 0.1 wt%-SDBS@GNPs.nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNPs-SDBS@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນອຸນຫະພູມຕ່ໍາສະເລ່ຍຂອງ outlet ເມື່ອທຽບກັບ covalent (GNPs-COOH@DW) nanofluids.ເນື່ອງຈາກ tape ບິດເຮັດໃຫ້ພາກສະຫນາມໄຫຼປະສົມຫຼາຍ, flux ຄວາມຮ້ອນຢູ່ໃກ້ກັບກໍາແພງຫີນໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນໂດຍຜ່ານຂອງແຫຼວ, ເພີ່ມອຸນຫະພູມໂດຍລວມ.ອັດຕາສ່ວນບິດຕໍ່ເທບຕ່ໍາເຮັດໃຫ້ການເຈາະໄດ້ດີກວ່າ ແລະດ້ວຍເຫດນີ້ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າ tape ມ້ວນຮັກສາອຸນຫະພູມຕ່ໍາຕໍ່ກັບກໍາແພງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມຂື້ນຂອງ Nuavg.ສໍາລັບການໃສ່ເທບບິດ, ມູນຄ່າ Nuavg ທີ່ສູງຂຶ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ convective ພາຍໃນ tube22.ເນື່ອງຈາກເສັ້ນທາງການໄຫຼເພີ່ມຂຶ້ນແລະການຜະສົມຜະສານເພີ່ມເຕີມແລະຄວາມປັ່ນປ່ວນ, ເວລາທີ່ຢູ່ອາໄສເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມຂອງແຫຼວຢູ່ທີ່ outlet41.
ຈໍານວນ Reynolds ຂອງ nanofluids ຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມ outlet ຂອງທໍ່ທໍາມະດາ (45 °ແລະ 90 °ມຸມ helix).
ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ (45° ແລະ 90° helix angle) ທຽບກັບຕົວເລກ Reynolds ສໍາລັບ nanofluids ຕ່າງໆເມື່ອທຽບກັບທໍ່ທໍາມະດາ.
ກົນໄກຕົ້ນຕໍຂອງການຍົກລະດັບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ tape coiled ມີດັ່ງນີ້: 1. ການຫຼຸດຜ່ອນເສັ້ນຜ່າສູນກາງໄຮໂດຼລິກຂອງທໍ່ແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມໄວການໄຫຼແລະ curvature, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນ shear ເພີ່ມຂຶ້ນຢູ່ໃນຝາແລະສົ່ງເສີມການເຄື່ອນໄຫວຂັ້ນສອງ.2. ເນື່ອງຈາກການອຸດຕັນຂອງ tape winding, ຄວາມໄວໃນກໍາແພງທໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຊາຍແດນຫຼຸດລົງ.3. ການໄຫຼວຽນຂອງກ້ຽວວຽນຢູ່ຫລັງສາຍແອວບິດເຮັດໃຫ້ຄວາມໄວເພີ່ມຂຶ້ນ.42. ທໍ່ສົ່ງແຮງຈູງໃຈປັບປຸງການປະສົມຂອງນ້ໍາລະຫວ່າງເຂດສູນກາງແລະໃກ້ກັບກໍາແພງຫີນຂອງ flow42.ໃນຮູບ.11 ແລະຮູບ.12 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນຂອງ DW ແລະ nanofluids, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ (ຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນແລະຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍ) ເປັນຄ່າເສລີ່ຍໂດຍໃຊ້ທໍ່ບິດ tape insertion ເມື່ອທຽບກັບທໍ່ທໍາມະດາ.Non-covalent (GNP-SDBS@DW) ແລະ covalent (GNP-COOH@DW) nanofluids ມີສາມສ່ວນຂອງນ້ໍາຫນັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: 0.025 wt%, 0.05 wt% ແລະ 0.1 wt%.ໃນທັງສອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ (45° ແລະ 90° helix angle) ປະສິດທິພາບການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນສະເລ່ຍແມ່ນ>1, ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປັບປຸງຂອງຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍທີ່ມີທໍ່ມ້ວນທຽບກັບທໍ່ທໍາມະດາ.nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNPs-SDBS@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໂດຍສະເລ່ຍສູງກວ່າ covalent (GNPs-COOH@DW) nanofluids.ຢູ່ທີ່ Re = 900, ການປັບປຸງ 0.1 wt% ໃນການປະຕິບັດການໂອນຄວາມຮ້ອນ -SDBS@GNPs ສໍາລັບສອງຕົວແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ (45° ແລະ 90° helix angle) ແມ່ນສູງສຸດທີ່ມີມູນຄ່າ 1.90.ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຜົນກະທົບ TP ເປັນເອກະພາບແມ່ນສໍາຄັນຫຼາຍກວ່າໃນຄວາມໄວຂອງນ້ໍາຕ່ໍາ (Reynolds number)43 ແລະເພີ່ມທະວີຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຄວາມວຸ້ນວາຍ.ເນື່ອງຈາກການນໍາຂອງ vortices ຫຼາຍ, ຄ່າສໍາປະສິດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍຂອງທໍ່ TT ແມ່ນສູງກວ່າທໍ່ທໍາມະດາ, ເຮັດໃຫ້ມີຊັ້ນເຂດແດນບາງໆ.ການປະກົດຕົວຂອງ HP ເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມປັ່ນປ່ວນ, ການປະສົມຂອງນ້ໍາເຮັດວຽກແລະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບທໍ່ພື້ນຖານ (ໂດຍບໍ່ມີການໃສ່ tape ບິດບິດ) 21.
ຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍ (ມຸມ helix 45° ແລະ 90°) ທຽບກັບຈໍານວນ Reynolds ສໍາລັບ nanofluids ຕ່າງໆເມື່ອທຽບກັບທໍ່ທໍາມະດາ.
ຮູບທີ 13 ແລະ 14 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າສໍາປະສິດສະເລ່ຍຂອງ friction (\(\frac{{f}_{Twisted}}{{f}_{Plain}}\)) ແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນ (\(\frac{{\Delta P}}) _ {Twisted}}{{\Delta P}_{Plain}}\}} ປະມານ 45° ແລະ 90° ສໍາລັບທໍ່ທໍາມະດາທີ່ໃຊ້ DW nanofluids, (GNPs-SDBS@DW) ແລະ (GNPs-COOH@DW) ion exchanger ປະກອບດ້ວຍ ( 0.025 wt %, 0.05 wt % ແລະ 0.1 wt %). { {f}_{Plain} }\)) ແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນ (\(\frac{{ \Delta P}_{Twisted}}{{\Delta P }_{Plain}}\}) ຫຼຸດລົງ. ກໍລະນີ, ຄ່າສໍາປະສິດ friction ແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນແມ່ນສູງຂື້ນຢູ່ໃນຕົວເລກ Reynolds ຕ່ໍາ ຄ່າສໍາປະສິດ friction ສະເລ່ຍແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງ 3.78 ຫາ 3.12 ຄ່າສໍາປະສິດ friction ສະເລ່ຍແລະການສູນເສຍຄວາມກົດດັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ (45° helix ມຸມແລະ 90°) ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງກວ່າທໍ່ທໍາມະດາສາມເທົ່າ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອນ້ໍາເຮັດວຽກໄຫຼໃນຄວາມໄວສູງ, ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction ຫຼຸດລົງ. ການຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຜົນກະທົບຂອງ viscosity ແບບເຄື່ອນໄຫວກ່ຽວກັບພື້ນທີ່ທີ່ຖືກກະທົບ, ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມໄວຂອງ gradients ແລະຄວາມກົດດັນ shear ແລະ, ດັ່ງນັ້ນ, ການຫຼຸດລົງຂອງຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction21.ການປັບປຸງຜົນກະທົບຂອງການຂັດຂວາງເນື່ອງຈາກການມີ TT ແລະ swirl ເພີ່ມຂຶ້ນເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນທີ່ສູງຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສໍາລັບທໍ່ TT heterogeneous ກ່ວາສໍາລັບທໍ່ພື້ນຖານ.ນອກຈາກນັ້ນ, ສໍາລັບທັງສອງທໍ່ພື້ນຖານແລະທໍ່ TT, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນກັບຄວາມໄວຂອງນ້ໍາເຮັດວຽກ 43.
ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction (45° ແລະ 90° helix angle) ທຽບກັບຈໍານວນ Reynolds ສໍາລັບ nanofluids ຕ່າງໆເມື່ອທຽບກັບທໍ່ທໍາມະດາ.
ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນ (45 °ແລະ 90 °ມຸມ helix) ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຈໍານວນ Reynolds ສໍາລັບ nanofluids ຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບທໍ່ທໍາມະດາ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ຮູບທີ 15 ສະແດງເກນການປະເມີນປະສິດທິພາບ (PEC) ສໍາລັບເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີມຸມ 45° ແລະ 90° ເມື່ອປຽບທຽບກັບທໍ່ທໍາມະດາ (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}}) \ ) ) ໃນ (0.025 wt.%, 0.05 wt.% ແລະ 0.1 wt.%) ໂດຍໃຊ້ DV, (VNP-SDBS@DV) ແລະ covalent (VNP-COOH@DV) nanofluids.ຄ່າ (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) > 1 ໃນທັງສອງກໍລະນີ (45° ແລະ 90° helix angle) ໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ.ນອກຈາກນັ້ນ, (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) ຮອດຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງມັນຢູ່ທີ່ Re = 11,000.ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ 90° ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍໃນ (\ (\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\))) ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ 45°., ທີ່ Re = 11,000 0.1 wt%-GNPs@SDBS ແທນຄ່າສູງກວ່າ (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\))), ຕົວຢ່າງ: 1.25 ສໍາລັບມຸມແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ 45° ແລະ 1.27 ສໍາລັບເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນມຸມ 90 °.ມັນແມ່ນຫຼາຍກ່ວາຫນຶ່ງໃນອັດຕາສ່ວນຂອງມະຫາຊົນທັງຫມົດ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າທໍ່ທີ່ມີ tapes ບິດແມ່ນດີກວ່າທໍ່ທໍາມະດາ.ໂດຍສະເພາະ, ການປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ສະຫນອງໂດຍການໃສ່ tapes ເຮັດໃຫ້ມີການສູນເສຍ friction ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ22.
ເງື່ອນໄຂປະສິດທິພາບສໍາລັບຈໍານວນ Reynolds ຂອງ nanofluids ຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບທໍ່ທໍາມະດາ (45 °ແລະ 90 °ມຸມ helix).
ເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງຕົວແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ 45° ແລະ 90° ທີ່ Re = 7000 ໂດຍໃຊ້ DW, 0.1 wt%-GNP-SDBS@DW ແລະ 0.1 wt%-GNP-COOH@DW.ເສັ້ນສາຍໃນຍົນທາງຂວາງແມ່ນລັກສະນະທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຂອງຜົນກະທົບຂອງສາຍໂບບິດບິດກ່ຽວກັບການໄຫຼຕົ້ນຕໍ.ການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ 45° ແລະ 90° ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມໄວໃນພື້ນທີ່ໃກ້ກັບກໍາແພງແມ່ນປະມານຄືກັນ.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ B ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາຄວາມໄວຂອງຕົວແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ 45° ແລະ 90° ທີ່ Re = 7000 ໂດຍໃຊ້ DW, 0.1 wt%-GNP-SDBS@DW ແລະ 0.1 wt%-GNP-COOH@DW.loops ຄວາມໄວແມ່ນຢູ່ໃນສາມສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (slices), ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Plain-1 (P1 = −30mm), Plain-4 (P4 = 60mm) ແລະ Plain-7 (P7 = 150mm).ຄວາມໄວການໄຫຼຢູ່ໃກ້ກັບກໍາແພງທໍ່ແມ່ນຕໍ່າສຸດແລະຄວາມໄວຂອງນ້ໍາເພີ່ມຂຶ້ນໄປສູ່ສູນກາງຂອງທໍ່.ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອຜ່ານທໍ່ອາກາດ, ພື້ນທີ່ຂອງຄວາມໄວຕ່ໍາຢູ່ໃກ້ກັບກໍາແພງກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊັ້ນເຂດແດນ hydrodynamic, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມໄວຕ່ໍາຢູ່ໃກ້ກັບກໍາແພງ.ນອກຈາກນັ້ນ, ການເພີ່ມຈໍານວນ Reynolds ເພີ່ມລະດັບຄວາມໄວໂດຍລວມໃນທຸກພາກສ່ວນ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມໄວຕ່ໍາໃນ channel39.
ແຜ່ນ graphene nanosheets ທີ່ເຮັດວຽກແບບ covalently ແລະທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalently ໄດ້ຖືກປະເມີນໃນຊ່ອງໃສ່ tape ບິດທີ່ມີມຸມ helix ຂອງ 45 °ແລະ 90 °.ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກແກ້ໄຂເປັນຕົວເລກໂດຍໃຊ້ຕົວແບບ SST k-omega turbulence ທີ່ 7000 ≤ Re ≤ 17000. ຄຸນສົມບັດຂອງ thermophysical ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຢູ່ທີ່ Tin = 308 K. ພ້ອມກັນຄວາມຮ້ອນຂອງຝາທໍ່ບິດທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 330 K. COOH@DV) ໄດ້ຖືກເຈືອຈາງໃນສາມປະລິມານມະຫາຊົນ, ຕົວຢ່າງ (0.025 wt.%, 0.05 wt.% ແລະ 0.1 wt.%).ການສຶກສາໃນປະຈຸບັນໄດ້ພິຈາລະນາຫົກປັດໃຈຕົ້ນຕໍ: ອຸນຫະພູມອອກ, ຄ່າສໍາປະສິດການໂອນຄວາມຮ້ອນ, ຈໍານວນ Nusselt ສະເລ່ຍ, ຄ່າສໍາປະສິດຂອງ friction, ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນ, ແລະເງື່ອນໄຂການປະເມີນຜົນປະສິດທິພາບ.ນີ້ແມ່ນການຄົ້ນພົບຕົ້ນຕໍ:
ອຸນຫະພູມທາງອອກສະເລ່ຍ (\({{T}_{out}}_{Nanofluids}\)/\({{T}_{out}}_{Basefluid}\))) ແມ່ນຕໍ່າກວ່າ 1 ສະເໝີ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າ. non-spread ອຸນຫະພູມຊ່ອງສຽບຂອງ valence (ZNP-SDBS@DV) ແລະ covalent (ZNP-COOH@DV) nanofluids ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າຂອງແຫຼວພື້ນຖານ.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ສະເລ່ຍອຸນຫະພູມ outlet (\({{T}_{out}}_{Twisted}\)/\({{T}_{out}}_{Plain}\))) ຄ່າ > 1, ຊີ້ບອກເຖິງ ຄວາມຈິງທີ່ວ່າ (45 °ແລະ 90 °ມຸມ helix) ອຸນຫະພູມຂອງ outlet ແມ່ນສູງກວ່າທໍ່ທໍາມະດາ.
ໃນທັງສອງກໍລະນີ, ຄ່າສະເລ່ຍຂອງຄຸນສົມບັດການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ (nanofluid/base fluid) ແລະ (ທໍ່ບິດ/ທໍ່ປົກກະຕິ) ສະແດງສະເໝີ >1.nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (GNPs-SDBS@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໂດຍສະເລ່ຍທີ່ສູງຂຶ້ນ, ທີ່ສອດຄ້ອງກັບ covalent (GNPs-COOH@DW) nanofluids.
ຄ່າສໍາປະສິດຄວາມເສຍສະຫຼະສະເລ່ຍ (\({f}_{Nanofluids}/{f}_{Basefluid}\))) ຂອງ nanofluids ທີ່ບໍ່ແມ່ນ covalent (VNP-SDBS@DW) ແລະ covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids ແມ່ນສະເຫມີ ≈1 .friction ຂອງ non-covalent (ZNP-SDBS@DV) ແລະ covalent (ZNP-COOH@DV) nanofluids (\({f}_{Twisted}/{f}_{Plain}\)) ສໍາລັບສະເຫມີ > 3.
ໃນທັງສອງກໍລະນີ (ມຸມ helix 45° ແລະ 90°), nanofluids (GNPs-SDBS@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນສູງກວ່າ (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) 0.025 wt .% ສໍາລັບ 2.04%, 0.05 wt.% ສໍາລັບ 2.46% ແລະ 0.1 wt.% ສໍາລັບ 3.44%.ໃນຂະນະດຽວກັນ, nanofluids (GNPs-COOH@DW) ຫຼຸດລົງ (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) ຈາກ 1.31% ສໍາລັບ 0.025 wt.% ເປັນ 1.65% ແມ່ນ 0.05. % ໂດຍນ້ໍາຫນັກ.ນອກຈາກນັ້ນ, ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນສະເລ່ຍ (\({\Delta P}_{Twisted}/{\Delta P}_{Plain}\) ຂອງ non-covalent (GNPs-SDBS@DW) ແລະ covalent (GNPs-COOH@DW ))) nanofluids ສະເຫມີ >3.
ໃນທັງສອງກໍລະນີ (45° ແລະ 90° helix angles), nanofluids (GNPs-SDBS@DW) ສະແດງໃຫ້ເຫັນສູງກວ່າ (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC} _{Basefluid}\)) @ ຄ່າ DW) , ຕົວຢ່າງ 0.025 wt.% – 1.17, 0.05 wt.% – 1.19, 0.1 wt.% – 1.26.ໃນກໍລະນີນີ້, ຄ່າຂອງ (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC}_{Basefluid}\)) ໂດຍໃຊ້ (GNPs-COOH@DW) nanofluids ແມ່ນ 1.02 ສໍາລັບ 0.025 wt.%, 1.05 ສໍາລັບ 0. , 05 ວ.% ແລະ 1.02 ແມ່ນ 0.1% ໂດຍນ້ໍາຫນັກ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຢູ່ທີ່ Re = 11,000, 0.1 wt%-GNPs@SDBS ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າທີ່ສູງກວ່າ (\({PEC}_{Twisted}/{PEC}_{Plain}\)), ເຊັ່ນ: 1.25 ສໍາລັບມຸມ helix 45° ແລະ 90° helix angle 1.27.
ທຽນພົງ, C. et al.ການເພີ່ມປະສິດທິພາບອະເນກປະສົງຂອງ nanofluid titanium dioxide / ການໄຫຼຂອງນ້ໍາໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ, ປັບປຸງໂດຍການໃສ່ tape ບິດທີ່ມີປີກ delta.ພາຍໃນ J. ຮ້ອນ.ວິທະຍາສາດ.172, 107318 (2022).
Langerudi, HG ແລະ Jawaerde, C. ການສຶກສາທົດລອງຂອງການໄຫຼຂອງນ້ໍາທີ່ບໍ່ແມ່ນນິວຕັນໃນທໍ່ທີ່ໃສ່ດ້ວຍ tapes ບິດປົກກະຕິແລະຮູບ V.ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ ແລະມະຫາຊົນ 55, 937–951 (2019).
ດົງ, X. et al.ການສຶກສາທົດລອງກ່ຽວກັບຄຸນລັກສະນະການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມຕ້ານທານການໄຫຼຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງທໍ່ທໍ່ spiral-twisted [J].ອຸນຫະພູມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.ໂຄງການ.176, 115397 (2020).
Yongsiri, K., Eiamsa-Ard, P., Wongcharee, K. & Eiamsa-Ard, SJCS ປັບປຸງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນໃນການໄຫຼວຽນຂອງຊ່ອງທາງທີ່ມີ turbulent ມີ fins ແຍກສະຫຼຽງ.ການຄົ້ນຄວ້າຫົວຂໍ້.ອຸນຫະພູມ.ໂຄງການ.3, 1–10 (2014).
ເວລາປະກາດ: 17-03-2023