Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Kei te whakamahi koe i tetahi putanga tirotiro me te tautoko CSS iti.Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer).I tua atu, hei whakarite i te tautoko tonu, ka whakaatuhia e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
Rēreti e whakaatu ana i nga tuhinga e toru mo ia kiriata.Whakamahia te patene o muri me te taha o muri hei nuku i roto i nga kiriata, ko nga paatene mana kiriata kei te pito ki te neke ma ia kiriata.
304 10*1mm ngongo kowiri tira kowiri tira i Haina
Rahi: 3/4 inihi, 1/2 inihi, 1 inihi, 3 inihi, 2 inihi
Wae Pipe Roa: 6 mita
Koeke maitai: 201, 304 ME 316
Kōeke: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,
Rauemi: KAUPAPA KAUPAPA
Tikanga: Hou
Kowiri tira Tube Coil
Rahi: 3/4 inihi, 1/2 inihi, 1 inihi, 3 inihi, 2 inihi
Wae Pipe Roa: 6 mita
Koeke maitai: 201, 304 ME 316
Kōeke: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,
Rauemi: KAUPAPA KAUPAPA
Tikanga: Hou
I whakamatauria te kowauwao me te kore-korekau i roto i nga ngongo porowhita kua oti te whakauru ki te whakauru riipene miro me nga koki helix 45° me te 90°.Ko te nama Reynolds ko 7000 ≤ Re ≤ 17000, i aromatawaihia nga ahuatanga thermophysical i te 308 K. Ko te tauira tinana ka whakatauhia ma te whakamahi i te tauira viscosity turbulent rua-tawhā (SST k-omega turbulence).Ko nga kohinga (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, me te 0.1 wt.%) o nga nanofluids ZNP-SDBS@DV me ZNP-COOH@DV i whakaarohia i roto i te mahi.Ko nga pakitara o nga ngongo miro e whakawerahia ana i te mahana tonu o te 330 K. E ono nga tawhā i whakaarohia i roto i te rangahau o naianei: te wera o te putanga, te whakawhitinga wera, te tau toharite o Nusselt, te whakarea o te waku, te mate pehanga, me nga paearu aromatawai mahi.I roto i nga take e rua (koki helix o 45 ° me 90 °), i whakaatuhia e te ZNP-SDBS@DV nanofluid teitei ake nga ahuatanga waiariki-hydraulic i te ZNP-COOH@DV, a ka piki ake me te piki haere o te hautanga papatipu, hei tauira, 0.025 wt., me te 0.05 wt.he 1.19.% me te 1.26 – 0.1 wt.%.I roto i nga take e rua (koki helix 45° me 90°), ko nga uara o nga ahuatanga thermodynamic ina whakamahi i te GNP-COOH@DW he 1.02 mo te 0.025% wt., 1.05 mo te 0.05% wt.me te 1.02 mo te 0.1% wt.
Ko te kaitahuri wera he taputapu thermodynamic 1 i whakamahia hei whakawhiti i te wera i te wa e whakamahana ana me te whakamahana.Ko nga ahuatanga o te waiariki-waiwai o te whakawhiti wera ka whakapai ake i te whakawhitinga wera me te whakaiti i te parenga o te wai mahi.He maha nga tikanga kua whakawhanakehia hei whakapai ake i te whakawhitinga wera, tae atu ki nga kaiwhakatairanga turbulence2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 me te nanofluids12,13,14,15.Ko te whakauru rīpene kopikopiko ko tetahi o nga huarahi tino angitu mo te whakapai ake i te whakawhitinga wera i roto i nga whakawhitinga wera na te ngawari o te tiaki me te utu iti7,16.
I roto i te raupapa o nga rangahau whakamatautau me te rorohiko, i akohia nga ahuatanga waiariki o nga ranunga o te nanofluids me nga whakawhiti wera me nga whakauru rīpene miro.I roto i te mahi whakamatautau, i akohia nga ahuatanga waiariki o nga momo rereke rereke e toru (Ag@DW, Fe@DW me Cu@DW) i roto i te riipene miro (STT) whakawhiti wera17.Ka whakaritea ki te putorino turanga, ka pai ake te whakarea o te wera o te STT e 11% me te 67%.Ko te whakatakotoranga SST te mea tino pai mai i te tirohanga ohaoha i runga i te whaihua me te tawhā α = β = 0.33.I tua atu, he 18.2% te piki ake o te n i kitea me Ag@DW, ahakoa ko te pikinga teitei o te mate pehanga he 8.5% anake.Ko nga tukanga tinana o te whakawhiti wera me te ngaronga pehanga i roto i nga paipa concentric me nga turbulator porowhita me te kore, i akohia ma te whakamahi i nga rerenga porearea o te Al2O3@DW nanofluid me te convection kaha.Ko te tau toharite nui o Nusselt (Nuavg) me te ngaronga pehanga ka kitea i Re = 20,000 i te wa o te kowiri piira = 25 mm me Al2O3@DW nanofluid 1.6 vol.%.Kua whakahaerehia ano nga rangahau taiwhanga ki te ako i nga ahuatanga o te whakawhiti wera me te mate pehanga o te graphene oxide nanofluids (GO@DW) e rere ana i roto i nga ngongo porohita tata me nga whakaurunga WC.I whakaatuhia e nga hua ko te 0.12 vol% -GO@DW te whakanui ake i te whakarea whakawhiti wera convective mo te 77%.I roto i tetahi atu rangahau whakamatautau, i hangaia te nanofluids (TiO2@DW) ki te ako i nga ahuatanga waiariki-waiwai o nga ngongo rewharewha kua whakauruhia ki te whakauru rīpene miro20.Ko te tino kaha o te waiariki o te 1.258 i tutuki ma te whakamahi i te 0.15 vol%-TiO2@DW kua whakauruhia ki roto i nga hiku 45° me te tauwehe whiri o te 3.0.Ko nga tauira whakatairite-waa-kotahi me te-waa-rua (hybrid) ka whai whakaaro ki te rere me te whakawhiti wera o CuO@DW nanofluids i nga momo totoka rereke (1-4% vol.%)21.Ko te tino kaha o te waiariki o te ngongo kua whakauruhia ki te rīpene miro kotahi ko te 2.18, me te ngongo i whakauruhia me nga riipene miro e rua i raro i nga tikanga kotahi ko te 2.04 (tauira-waahanga-rua, Re = 36,000 me te 4 vol.%).Kua akohia te rere nanofluid kore-Newtonian o te carboxymethyl cellulose (CMC) me te konukura waikura (CuO) i roto i nga paipa matua me nga paipa me nga whakauru miro.E whakaatu ana a Nuavg i te pai ake o te 16.1% (mo te paipa matua) me te 60% (mo te paipa porowhita me te ōwehenga o (H/D = 5)).Ko te tikanga, na te iti ake o te whiri ki te rīpene ka hua ake te whakarea o te waku.I roto i te rangahau whakamatautau, i akohia te paanga o nga paipa me te riipene miro (TT) me nga porowhita (VC) ki nga ahuatanga o te whakawhiti wera me te whakarea waku i akohia ma te whakamahi CuO@DW nanofluids.Te whakamahi 0.3 vol.%-CuO@DW i Re = 20,000 ka taea te whakanui ake i te whakawhiti wera i roto i te paipa VK-2 ki te 44.45%.I tua atu, i te wa e whakamahi ana i te taura takirua whiri me te whakauru porowhita i raro i nga tikanga rohe kotahi, ka piki te whakarea o te waku ma nga tauwehe o te 1.17 me te 1.19 ki te DW.I te nuinga o te waa, he pai ake te pai o te waiariki o te nanofluids i whakauruhia ki roto i nga coils i te nanofluids i whakauruhia ki roto i nga waea kua paea.I akohia te ahua o te rere o te rere nanofluid (MWCNT@DW) ki roto i te ngongo whakapae kua whakauruhia ki roto i te waea torino.Ko nga tawhā mahi waiariki he> 1 mo nga keehi katoa, e tohu ana ko te whakakotahitanga o te nanofluidics me te whakauru coil ka pai ake te whakawhiti wera me te kore e pau te mana papu.Whakapoto—Ko nga ahuatanga waiariki o te whakawhiti wera paipa e rua me nga momo whakaurunga i mahia mai i te riipene ahua-V (VcTT) miro hurihuri kua whakarereketia i raro i nga ahuatanga o te rere ohorere o te Al2O3 + TiO2@DW nanofluid.Ka whakatauritea ki te DW i roto i nga ngongo turanga, he nui te whakapai ake o Nuavg o 132% me te whakarea waku ki runga ki te 55%.I tua atu, ko te kaha o te kaha o te Al2O3 + TiO2@DW nanocomposite i roto i te rua-paipa whakawhiti wera26 i korerohia.I roto i ta raatau rangahau, i kitea ko te whakamahi o Al2O3 + TiO2@DW me te TT i pai ake te kaha o te mahi ki te DW.I roto i te concentric tubular exchangers wera ki VcTT turbulators, Singh me Sarkar27 whakamahia rauemi huringa wāhanga (PCM), marara nanofluids kotahi / nanocomposite (Al2O3@DW ki PCM me Al2O3 + PCM).I kii mai ratou ka piki te whakawhitinga wera me te mate pehanga i te mea ka heke te whakarea takahuri me te pikinga o te kukū nanoparticle.Ko te nui ake o te waahanga hohonu V-notch, he iti ake ranei te waahanga whanui ka nui ake te whakawhitinga wera me te mate pehanga.I tua atu, kua whakamahia te graphene-platinum (Gr-Pt) ki te tirotiro i te wera, te waku, me te reeti whakangao entropy katoa i roto i nga ngongo me nga whakaurunga 2-TT28.I kitea e ta raatau rangahau he iti ake te paheketanga o te (Gr-Pt) i tino heke te whakangao entropy wera ina whakaritea ki te whanaketanga waku entropy teitei ake.Ko te Al2O3@MgO nanofluids me te WC conical ka taea te whakaaro he ranunga pai, na te mea ka nui ake te tauwehenga (h/Δp) ka taea te whakapai ake i te mahi waiariki o te whakawhiti wera ngongo e rua 29 .Ka whakamahia he tauira tau ki te arotake i te mahi whakaora-ngao me te mahi taiao o nga whakawhiti wera me nga momo momo whakakikorua e toru nga wahanga (THNF) (Al2O3 + graphene + MWCNT) i whakatarewahia i DW30.Na ona Paearu Aromatawai Mahi (PEC) i roto i te awhe o te 1.42-2.35, ka hiahiatia he huinga o te Whakauru Turbulizer Depressed Twisted (DTTI) me (Al2O3 + Graphene + MWCNT).
Tae noa ki tenei wa, he iti noa te aro ki te mahi o te kovalent me te kore-covalent functionalization i roto i te rere hydrodynamic i roto i nga waiariki.Ko te kaupapa motuhake o tenei rangahau he whakataurite i nga ahuatanga waiariki-waiwai o te nanofluids (ZNP-SDBS@DV) me (ZNP-COOH@DV) i roto i nga whakauru riipene miro me nga koki helix o 45° me 90°.I inehia nga ahuatanga whakamaarama ki te Tin = 308 K. I tenei keehi, e toru nga hautau papatipu i whakaarohia i roto i te tukanga whakatairite, penei (0.025 wt.%, 0.05 wt.% me 0.1 wt.%).Ko te whakawhitinga ahotea kutikuti i roto i te tauira rere turbulent 3D (SST k-ω) ka whakamahia hei whakaoti i nga ahuatanga waiariki-waiwai.No reira, he nui te koha o tenei rangahau ki te rangahau i nga ahuatanga pai (whakawhiti wera) me nga ahuatanga kino (te heke te pehanga i runga i te waku), e whakaatu ana i nga ahuatanga waiariki-waiwai me te arotautanga o nga wai mahi tuturu i roto i aua punaha miihini.
Ko te whirihoranga taketake he paipa maeneene (L = 900 mm me Dh = 20 mm).Kua whakauruhia nga rahinga rīpene miro (te roa = 20 mm, te matotoru = 0.5 mm, te kōtaha = 30 mm).I tenei take, ko te roa, te whanui me te whiu o te tohu torino he 20 mm, 0.5 mm, me te 30 mm.Ko nga riipene miro ka anga ki te 45° me te 90°.He rereke nga wai mahi penei i te DW, te nanofluids kore-covalent (GNF-SDBS@DW) me te covalent nanofluids (GNF-COOH@DW) i Tin = 308 K, e toru nga momo rereke rereke me nga tau Reynolds rereke.I whakahaerehia nga whakamatautau i roto i te whakawhiti wera.Ko te pakitara o waho o te ngongo torino i whakamahana i te pāmahana mata tonu o 330 K hei whakamatautau i nga tawhā mo te whakapai ake i te whakawhiti wera.
I te piki.Ko te 1 e whakaatu ana i tetahi ngongo whakauru riipene miro me nga tikanga rohe e tika ana me te waahi mata.Ka rite ki te korero i mua ake nei, ka pa nga tikanga rohe tere me te pehanga ki te kokoru me te putanga o te helix.I te pāmahana mata tonu, ka utaina he ahua kore-pahekeheke ki te pakitara paipa.Ko te whaihanga tau o naianei e whakamahi ana i te otinga e pa ana ki te pehanga.I taua wa ano, ka whakamahia he papatono (ANSYS FLUENT 2020R1) ki te huri i te wharite wehewehe wehewehenga (PDE) ki te punaha wharite taurangi ma te whakamahi i te tikanga rōrahi mutunga (FMM).Ko te tikanga SIMPLE raupapa tuarua (tikanga haurua mo nga wharite e whakawhirinaki ana ki te pehanga raupapa) e pa ana ki te tere-pēhanga.Me whakanui ake ko te whakakotahitanga o nga toenga mo te papatipu, te torohaki, me te kaha he iti iho i te 103 me te 106.
p Hoahoa o nga waahi-a-tinana me nga waahi rorohiko: (a) koki topapa 90°, (b) koki topapa 45°, (c) kore he mata topapa.
Ka whakamahia he tauira riterite hei whakamarama i nga ahuatanga o te nanofluids.Na roto i te whakauru i nga nanomaterials ki roto i te wai turanga (DW), ka hangaia he wai haere tonu me nga ahuatanga wera pai.I roto i tenei whakaaro, te pāmahana me te tere o te wai turanga me te nanomaterial he rite te uara.Na nga ariā me nga whakapae o runga ake nei, ka whai hua te rere o te wahanga kotahi i roto i tenei rangahau.He maha nga rangahau i whakaatu i te whai hua me te whakamahi o nga tikanga waahanga-kotahi mo te rere nanofluidic31,32.
Ko te rere o te nanofluids me Newtonian turbulent, incompressible me te noho.Ko te mahi whakakope me te whakawera pokarekare he mea whai take ki tenei rangahau.I tua atu, kaore e whakaarohia te matotoru o nga pakitara o roto me waho o te paipa.No reira, ko nga wharitenga papatipu, torohaki, me te tiaki hiko e tautuhi ana i te tauira waiariki ka taea te whakaatu penei:
ko \(\overrightarrow{V}\) ko te tere tere toharite, ko Keff = K + Kt te kaha o te kawe waiariki o te kovalent me te korekovalent nanofluids, a ko te ε te reiti tohanga pūngao.Ko nga ahuatanga whakamaarama whaihua o te nanofluids, tae atu ki te kiato (ρ), te pokey (μ), te kaha o te wera motuhake (Cp) me te kawe waiariki (k), e whakaatuhia ana i te ripanga, i inehia i te wa o te rangahau whakamatautau i te mahana o te 308 K1 ka whakamahia. i roto i enei simulators.
Ko nga whakatairite tau o te rere nanofluid porearea i roto i nga ngongo tikanga me te TT i mahia i nga nama Reynolds 7000 ≤ Re ≤ 17000. I tātarihia enei whaihanga me nga whakarea whakawhiti wera convective ma te tauira o te Mentor's κ-ω turbulence tauira o te whakawhiti ahotea kutikuti (SST) karekau i runga i te Reynolds. tauira Navier-Stokes, whakamahia nuitia i roto i te rangahau aerodynamic.I tua atu, ka mahi te tauira me te kore he mahi taiepa me te tika e tata ana ki nga taiepa 35,36.(SST) κ-ω e whai ake nei nga whārite whakahaere o te tauira karekau:
ko te \(S\) te uara o te reanga riaka, ko te \(y\) te tawhiti ki te mata tata.I taua wā, \({\alpha}_{1}\), \({\alpha}_{2}\), \({\beta}_{1}\), \({\beta}_{ 2 }\), \({\beta}^{*}\), \({\sigma}_{{k}_{1}}\), \({\sigma}_{{k}_{ 2 }}\), \({\sigma}_{{\omega}_{1}}\) me \({\sigma}_{{\omega}_{2}}\) e tohu ana i nga taurite tauira katoa.Ko te F1 me te F2 he mahi whakauru.Tuhipoka: F1 = 1 i te paparanga rohe, 0 i te rere e haere mai ana.
Ka whakamahia nga tawhā aro mātai mahi ki te ako i te whakawhiti wera convective convective, te rere nanofluid me te kore-covalent, hei tauira31:
I roto i tenei horopaki, (\(\rho\)), (\(v\)), (\({D}_{h}\)) me (\(\mu\)) ka whakamahia mo te kiato, te tere wai. , diameter waipēhi me te pokey hihiri.(\({C}_{p}\, \mathrm{u}\, k\)) – te kaha o te wera motuhake me te kawe wera o te wai rere.Ano hoki, e tohu ana te (\(\dot{m}\)) ki te rere papatipu, me te (\({T}_{out}-{T}_{in}\)) e tohu ana ki te rereketanga o te pāmahana o te kuhu me te putanga.(NFs) e pā ana ki te kovalent, non-covalent nanofluids, me te (DW) e pā ana ki te wai māturu (wai turanga).\({A}_{s} = \pi DL\), \({\ overline{T}}_{f}=\frac{\left({T}_{out}-{T}_{in }\matau)}{2}\) me \({\ overline{T}}_{w}=\sum \frac{{T}_{w}}{n}\).
Ko nga ahuatanga thermophysical o te wai turanga (DW), non-covalent nanofluid (GNF-SDBS@DW), me te covalent nanofluid (GNF-COOH@DW) i tangohia mai i nga tuhinga kua whakaputaina (nga rangahau whakamatautau), Sn = 308 K, rite whakaaturia i roto i te Ripanga 134. I roto i te angamaheni I roto i te whakamātautau ki te tiki i te kore-covalent (GNP-SDBS@DW) nanofluid ki te ōrau papatipu mohiotia, etahi karamu o GNPs tuatahi i paunatia i runga i te pauna mamati.Ko te tauwehenga taumaha o te SDBS/GNP taketake he (0.5:1) i te DW.I roto i tenei take, i whakahiatohia nga kovalent (COOH-GNP@DW) nanofluids ma te whakauru i nga roopu carboxyl ki te mata o te GNP ma te whakamahi i te reo kaha waikawa me te owehenga rōrahi (1:3) o HNO3 me H2SO4.Ko nga nanofluids me te kore-covalent i whakatarewahia i roto i te DW i nga paheketanga taumaha rereke e toru penei i te 0.025 wt%, 0.05 wt%.me te 0.1% o te papatipu.
I mahia nga whakamatautau motuhake o te mata i roto i nga rohe rorohiko rereke e wha kia kore ai te rahi o te mata e pa ki te whaihanga.Mo te putorino 45°, ko te maha o nga waeine me te rahi o te waahanga 1.75 mm ko te 249,033, ko te maha o nga waahanga me te rahi o te waahanga 2 mm ko te 307,969, ko te maha o nga waahanga me te rahi o te waahanga 2.25 mm he 421,406, me te maha o nga waahanga. me te rahi o te waeine 2 .5 mm 564 940 ia.I tua atu, i roto i te tauira o te paipa miro 90°, ko te maha o nga huānga he 1.75 mm te rahi huānga he 245,531, ko te maha o nga huānga he 2 mm te rahi huānga ko te 311,584, ko te maha o nga huānga me te 2.25 mm te rahi huānga he 311,584. 422,708, me te maha o nga huānga e 2.5 mm te rahi o te huānga he 573,826.Ka piki ake te tika o nga panui taonga waiariki penei i te (Tout, htc, me Nuavg) ina heke te maha o nga huānga.I te wa ano, ko te tika o nga uara o te whakarea waku me te heke o te pehanga i whakaatu he rereke rereke te whanonga (Fig. 2).I whakamahia te Matiti (2) hei waahi matiti matua ki te arotake i nga ahuatanga waiariki-waiwai i roto i te kee kua whakatairite.
Te whakamatautau i te whakawhiti wera me te mahi whakaheke pehanga motuhake mai i te mata ma te whakamahi takirua ngongo DW kua whiria ki te 45° me te 90°.
Ko nga hua o naianei kua whakamanahia mo te mahi whakawhiti wera me te whakarea waku ma te whakamahi i nga hononga empirical rongonui me nga wharite penei i a Dittus-Belter, Petukhov, Gnelinsky, Notter-Rouse me Blasius.Ko te whakataurite i mahia i raro i te ahua 7000≤Re≤17000.E ai ki te piki.3, ko te toharite me te nui o nga hapa i waenga i nga hua whaihanga me te taurite whakawhiti wera ko 4.050 me te 5.490% (Dittus-Belter), 9.736 me 11.33% (Petukhov), 4.007 me 7.483% (Gnelinsky), me 3.883% me 4.93% Nott-Belter).Rose).I roto i tenei take, ko te toharite me te nui o nga hapa i waenga i nga hua whaihanga me te taurite whakarea waku ko te 7.346% me te 8.039% (Blasius) me te 8.117% me te 9.002% (Petukhov), ia.
Te whakawhiti wera me nga ahuatanga hydrodynamic o DW i nga momo tau Reynolds ma te whakamahi i nga tatauranga tau me nga hononga empirical.
Ka matapakihia e tenei waahanga nga ahuatanga o te waiariki o te kore-covalent (LNP-SDBS) me te covalent (LNP-COOH) nanofluids wai i nga hautau papatipu rereke e toru me nga tau Reynolds hei tauwaenga e pa ana ki te wai turanga (DW).E rua nga ahuahanga o nga whakawhiti wera whitiki takai (koki helix 45° me 90°) e korerohia ana mo te 7000 ≤ Re ≤ 17000. Kei te piki.E whakaatu ana te 4 i te pāmahana toharite i te putanga o te wai nano ki te wai turanga (DW) (\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{ DW } } \) ) i (0.025% wt., 0.05% wt. me 0.1% wt.).(\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{DW}}\)) he iti ake i te 1, ko te tikanga ko te pāmahana putanga he kore-covalent (VNP-SDBS) me te covalent (VNP-COOH) nanofluids kei raro i te pāmahana i te putanga o te wai turanga.Ko nga whakahekenga iti me te teitei ko te 0.1 wt%-COOH@GNPs me te 0.1 wt%-SDBS@GNPs, ia.Ko tenei ahuatanga na te pikinga o te tau Reynolds i te hautanga papatipu tonu, ka puta he panoni i nga ahuatanga o te nanofluid (ara, te kiato me te pokey hihiri).
Ko nga ahua 5 me te 6 e whakaatu ana i nga ahuatanga whakawhiti wera toharite o te nanofluid ki te wai turanga (DW) i te (0.025 wt.%, 0.05 wt.% me 0.1 wt.%).Ko nga ahuatanga whakawhiti wera toharite he nui ake i te 1, ko te tikanga ko nga ahuatanga whakawhiti wera o te kore-covalent (LNP-SDBS) me te covalent (LNP-COOH) nanofluids kua whakareihia ki te wai turanga.0.1 wt%-COOH@GNPs me 0.1 wt%-SDBS@GNPs i eke ki te hua iti me te teitei rawa atu.Ka piki ake te nama Reynolds na te nui ake o te whakaranu wai me te ngangau i roto i te paipa 1, ka pai ake te mahi whakawhiti wera.Ko nga wai i roto i nga waahi iti ka eke ki nga tere teitei ake, ka hua ake he angiangi o te tere tere/papanga rohe wera, ka piki ake te tere o te whakawhiti wera.Ko te taapiri i etahi atu matūriki nano ki te wai turanga ka whai hua pai me nga hua kino.Ko nga painga whai hua ko te pikinga o nga tukinga nanoparticle, te pai o te kawe i te waiariki waiariki, me te whakawhiti wera.
Te whakarea wera o te nanofluid ki te wai turanga i runga i te nama Reynolds mo nga ngongo 45° me te 90°.
I te wa ano, ko te painga kino ko te whakanui ake i te kaha o te kaha o te nanofluid, e whakaiti ana i te nekehanga o te nanofluid, na reira ka whakaiti i te nama Nusselt toharite (Nuavg).Ko te nui haere o te waiariki o te nanofluids (ZNP-SDBS@DW) me te (ZNP-COOH@DW) me tika ki te nekehanga a Brownian me te microconvection o te graphene nanoparticles i whakatarewahia i DW37.Ko te kaha o te waiariki o te nanofluid (ZNP-COOH@DV) he teitei ake i tera o te nanofluid (ZNP-SDBS@DV) me te wai whakaheke.Ko te taapiri i etahi atu mea nano ki te wai turanga ka piki ake te kawe wera (Ripanga 1)38.
Ko te Whakaahua 7 e whakaatu ana i te whakarea toharite o te waku o te nanofluids me te wai turanga (DW) (f(NFs)/f(DW)) i te ōrau papatipu (0.025%, 0.05% me te 0.1%).Ko te whakarea waku toharite he ≈1 tonu, ko te tikanga he rite tonu te whakarea waku-kore (GNF-SDBS@DW) me te waku (GNF-COOH@DW) nanofluids ki te wai turanga.Ko te whakawhiti wera me te iti o te mokowhiti ka nui ake te arai rere, ka piki ake te waku rere1.Ko te tikanga, ka piki paku te whakarea o te waku ki te whakanui ake i te hautanga papatipu o te nanofluid.Ko te nui ake o nga ngaronga waku ka puta mai i te pikinga o te kirikiri hihiri o te nanofluid me te nui haere o te ahotea kutikuti i runga i te mata me te nui ake o te paheketanga o te nanographene i roto i te wai turanga.Ko te ripanga (1) e whakaatu ana ko te kaha o te kaha o te nanofluid (ZNP-SDBS@DV) he teitei ake i te nanofluid (ZNP-COOH @ DV) i te paheketanga taimaha kotahi, e hono ana ki te taapiri o nga paanga o te mata.nga matū kaha i runga i te nanofluid kore-covalent.
I te piki.Ko te 8 e whakaatu ana i te wai nano i whakaritea ki te wai turanga (DW) (\(\frac{{\Delta P}_{NFs}}{{\Delta P}_{DW}}\)) i (0.025%, 0.05% me 0.1% ).Ko te kore-covalent (GNPs-SDBS@DW) nanofluid i whakaatu i te nui o te mate o te pehanga toharite, me te piki ake o te paheketanga papatipu ki te 2.04% mo te 0.025% wt., 2.46% mo te 0.05% wt.me te 3.44% mo te 0.1% wt.me te whakanui ake i te take (koki helix 45° me 90°).I tenei wa, ko te nanofluid (GNPs-COOH@DW) i whakaatu i te iti o te mate o te pehanga toharite, ka piki ake i te 1.31% i te 0.025% wt.ki runga ki te 1.65% i te 0.05% wt.Ko te mate pehanga toharite o 0.05 wt.%-COOH@NP me 0.1 wt.%-COOH@NP he 1.65%.Ka kitea, ka piki te hekenga pehanga me te piki haere o te nama Re i nga keehi katoa.Ko te piki haere o te pehanga ki nga uara Re teitei e tohuhia ana e te whakawhirinaki tika ki te rere o te rōrahi.No reira, ko te nui ake o te nama Re i roto i te ngongo ka arahi ki te heke o te pehanga teitei ake, me piki ake te mana papu39,40.I tua atu, he nui ake te ngaro o te pehanga na te kaha ake o nga puhoi me te ngangau i puta mai i te waahi mata nui ake, e piki ake ai te pahekoheko o te pehanga me te kaha inertia i te paparanga rohe1.
I te nuinga o te waa, ko nga paearu aromatawai mahi (PEC) mo te kore-covalent (VNP-SDBS@DW) me te covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids e whakaatuhia ana i te Fig.9. Ko te Nanofluid (ZNP-SDBS@DV) i whakaatu i nga uara PEC teitei ake i te (ZNP-COOH@DV) i roto i nga keehi e rua (koki helix 45° me 90°) ka pai ake ma te whakanui ake i te hautau papatipu, hei tauira, 0.025 wt.%.he 1.17, 0.05 wt.% he 1.19 me te 0.1 wt.% he 1.26.I tenei wa, ko nga uara PEC e whakamahi ana i te nanofluids (GNPs-COOH@DW) he 1.02 mo te 0.025 wt%, 1.05 mo te 0.05 wt%, 1.05 mo te 0.1 wt%.i roto i nga take e rua (koki helix 45° me 90°).1.02.Hei tikanga, me te pikinga o te nama Reynolds, ka tino heke te kaha o te waiariki-waiwai.I te pikinga o te tau Reynolds, ka hono nahanaha te hekenga o te whakarea kaha waiariki-waiwai ki te pikinga (NuNFs/NuDW) me te hekenga o (fNFs/fDW).
Nga ahuatanga hauwai o te nanofluids e pa ana ki nga wai turanga i runga i nga nama Reynolds mo nga ngongo e 45° me te 90° koki.
Ko tenei waahanga e korero ana mo nga ahuatanga waiariki o te wai (DW), kore-covalent (VNP-SDBS@DW), me te covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids i te toru o nga kohinga papatipu rereke me nga tau Reynolds.E rua nga ahuahanga whakawhiti wera o te whitiki i whakaarohia i roto i te awhe 7000 ≤ Re ≤ 17000 mo nga paipa tikanga (koki helix 45° me 90°) ki te arotake i te mahi waiariki-wairua toharite.I te piki.Ko te 10 e whakaatu ana i te mahana o te wai me te wai nano i te putanga hei tauwaenga ma te whakamahi (koki helix 45° me 90°) mo te paipa noa (\(\frac{{{T}_{out}}_{Twisted}}{{ {T} _{out}}_{Real}}\)).Ko-kore (GNP-SDBS@DW) me te kovalent (GNP-COOH@DW) nanofluids e toru nga hautau taumaha rereke penei i te 0.025 wt%, 0.05 wt% me te 0.1 wt%.Ka rite ki te whakaatu i te piki.11, te uara toharite o te pāmahana putanga (\(\frac{{{T}_{out}}_{Twisted}}{{{T}_{out}}_{Plain}}\)) > 1, e tohu ana (45° me te 90° helix koki) te pāmahana i te putanga o te whakawhiti wera he mea nui ake i tera o te putorino tikanga, na te kaha ake o te ngangau me te pai ake o te whakaranu i te wai.I tua atu, ka heke te pāmahana i te putanga o DW, non-covalent me te covalent nanofluids me te piki haere o te nama Reynolds.Ko te wai turanga (DW) te teitei ake o te pāmahana putanga.I tenei wa, ko te uara iti rawa e pa ana ki te 0.1 wt%-SDBS@GNPs.Ko te kore-covalent (GNPs-SDBS@DW) nanofluids i whakaatu i te iti ake o te pāmahana putanga toharite ki te kovalent (GNPs-COOH@DW) nanofluids.I te mea ko te rīpene kopikopiko ka nui ake te hanumi o te papa rere, ka ngawari ake te rere o te wera o te pakitara tata ki roto i te wai, ka piki ake te pāmahana.He pai ake te whiti-ki-tape ratio ka pai ake te kuhu, na reira ka pai ake te whakawhiti wera.I tetahi atu taha, ka taea te kite ko te rīpene hurihuri e pupuri ana i te iti ake o te pāmahana ki te pakitara, ka piki ake te Nuavg.Mo nga whakauru rīpene miro, ko te uara Nuavg teitei ake e tohu ana i te pai ake o te whakawhiti wera convective i roto i te ngongo22.Na te nui haere o te ara rere me te whakaurunga me te ngangau, ka piki te wa noho, ka piki ake te pāmahana o te wai i te putanga41.
Ko nga tau Reynolds o nga momo nanofluids e pa ana ki te pāmahana putanga o nga ngongo tikanga (45° me te 90° koki helix).
Ko nga whakarea whakawhiti wera (45° me 90° koki helix) ki nga tau Reynolds mo nga momo nanofluids ka whakaritea ki nga ngongo tikanga.
Ko te tikanga matua o te whakawhiti wera rīpene whakakoi ake e whai ake nei: 1. Ko te whakaiti i te diameter waipēhi o te ngongo whakawhiti wera ka piki ake te tere o te rere me te kopikopiko, ka piki ake te ahotea kutikuti ki te pakitara me te whakatairanga i te nekehanga tuarua.2. Na te aukati o te riipene awhiowhio, ka piki te tere o te pakitara paipa, ka heke te matotoru o te paparanga rohe.3. Ko te rere porowhita i muri i te whitiki whiri ka piki ake te tere.4. Ka pai ake te uru o te wai i waenganui i te pokapu me te taha-taiepa o te rere42.I te piki.11 me te piki.Ko te 12 e whakaatu ana i nga ahuatanga whakawhiti wera o DW me te nanofluids, hei tauira (te whakarea whakawhiti wera me te tau toharite Nusselt) hei tauwaenga e whakamahi ana i nga ngongo whakauru rīpene miro ka whakaritea ki nga ngongo tikanga.Ko-kore (GNP-SDBS@DW) me te kovalent (GNP-COOH@DW) nanofluids e toru nga hautau taumaha rereke penei i te 0.025 wt%, 0.05 wt% me te 0.1 wt%.I roto i nga whakawhitinga wera e rua (45° me te 90° koki helix) ko te mahi whakawhiti wera toharite he>1, e tohu ana i te whakapai ake i te whakarea whakawhiti wera me te tau toharite Nusselt me nga ngongo porowhita ka whakaritea ki nga ngongo tikanga.Ko te kore-covalent (GNPs-SDBS@DW) nanofluids i whakaatu ake i te pai ake o te whakawhiti wera toharite atu i te covalent (GNPs-COOH@DW) nanofluids.I te Re = 900, ko te 0.1 wt% te whakapai ake i nga mahi whakawhiti wera -SDBS@GNPs mo nga whakawhitinga wera e rua (45 ° me 90 ° helix koki) ko te teitei me te uara o 1.90.Ko te tikanga he mea nui ake te paanga o te TP i te iti o te tere o te wai (te nama Reynolds)43 me te whakanui ake i te kaha o te riri.Na te whakaurunga o te tini orooro, ko te whakarea whakawhiti wera me te tau toharite Nusselt o ngongo TT he teitei ake i nga ngongo tikanga, ka puta he paparanga rohe angiangi.Ko te noho mai o HP ka piki ake te kaha o te ngangau, te whakakotahitanga o nga rere o te wai mahi me te pai ake o te whakawhiti wera ina whakaritea ki nga paipa turanga (kaore he whakauru i te riipene whiri)21.
Tau Wawaenga Nusselt (koki helix 45° me 90°) ki te tau Reynolds mo nga momo nanofluids ka whakaritea ki nga ngongo tikanga.
Ko nga ahua 13 me te 14 e whakaatu ana i te whakarea toharite o te waku (\(\frac{{f}_{Twisted}}{{f}_{Plain}}\)) me te ngaronga pehanga (\(\frac{{\Delta P}} _ {Twisted}}{{\Delta P}_{Plain}}\}} mo te 45° me te 90° mo nga paipa tikanga e whakamahi ana i te DW nanofluids, (GNPs-SDBS@DW) me (GNPs-COOH@DW) kei roto te katote whakawhiti katote. ( 0.025 wt %, 0.05 wt % me 0.1 wt %). { {{f}_{Plain} }\)) me te mate pēhanga (\(\frac{{ \Delta P}_{Twisted}}{{\Delta P }_{Plain}}\}) ka heke, ka nui ake te whakarea waku me te ngaronga pehanga i nga tau Reynolds raro Ko te tauwaenga o te waku me te ngaronga pehanga kei waenga i te 3.78 me te 3.12 Ko te whakarea waku toharite me te mate pehanga e whakaatu ana (45° helix Ko te koki me te 90°) te utu o te utu whakawhiti wera e toru nga wa teitei ake i nga putorino tikanga.I tua atu, ka rere te rere o te wai mahi i te tere tere, ka heke te whakarea o te waku.Ka puta te raruraru na te mea ka piki ake te nama Reynolds, te matotoru o te paparanga rohe. ka heke, ka heke te paanga o te pokey hihiko ki te waahi kua pa, ka heke te tere o te rōnaki me te ahotea kutikuti, a, na reira, ka heke te whakarea o te waku21.Ko te pai ake o te aukati na te noho mai o te TT me te piki haere o te awhiowhiotanga ka nui ake te mate pehanga mo nga paipa TT rerekee i nga paipa turanga.I tua atu, mo te putorino turanga me te paipa TT, ka kitea ka piki te heke o te pehanga ki te tere o te wai mahi43.
Te whakarea o te waku (45° me te 90° koki helix) ki te tau Reynolds mo nga momo nanofluids ka whakaritea ki nga ngongo tikanga.
Te mate pehanga (45° me te 90° helix koki) hei mahi a te nama Reynolds mo nga momo nanofluids e pa ana ki te ngongo tikanga.
Hei whakarāpopototanga, e whakaatu ana te Whakaahua 15 i nga paearu aro mātai mahi (PEC) mō ngā whakawhiti wera me te 45° me te 90° koki ka whakaritea ki nga ngongo noa (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}} \ ) ) i roto i te (0.025 wt.%, 0.05 wt.% me 0.1 wt.%) te whakamahi i te DV, (VNP-SDBS@DV) me te covalent (VNP-COOH@DV) nanofluids.Ko te uara (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) > 1 i roto i nga wahanga e rua (45° me 90° koki helix) i roto i te whakawhiti wera.I tua atu, (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) ka eke ki tana uara pai ki te Re = 11,000.Ko te whakawhiti wera 90° e whakaatu ana i te paku pikinga o te (\ (\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) ki te 45° te whakawhiti wera., I Re = 11,000 0.1 wt%-GNPs@SDBS he tohu teitei ake (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)), hei tauira 1.25 mo te kokonga whakawhiti wera 45° me te 1.27 mo te whakawhiti wera kokonga 90°.He nui ake i te kotahi i nga paheketanga katoa o te hautau papatipu, e tohu ana he pai ake nga paipa me nga whakauru riipene miro ki nga paipa tikanga.Otirā, ko te pai ake o te whakawhiti wera i tukuna mai e nga whakauru rīpene i hua te pikinga nui o te ngaronga waku22.
Paearu pai mo te maha Reynolds o nga momo nanofluids e pa ana ki nga ngongo tikanga (45° me te 90° koki helix).
Ko te Tāpiritanga A e whakaatu ana i nga rerenga mo te 45 ° me te 90 ° te whakawhiti wera i Re = 7000 ma te whakamahi i te DW, 0.1 wt% -GNP-SDBS@DW me te 0.1 wt%-GNP-COOH@DW.Ko nga rerenga i roto i te rererangi whakawhiti ko te ahuatanga tino whakamiharo o te paanga o nga whakauru riipene whiri ki te rere matua.Ko te whakamahi i te 45° me te 90° te whakawhiti wera e whakaatu ana he rite tonu te tere o te rohe tata-taiepa.I tenei wa, ka whakaatu a Appendix B i nga waahanga tere mo te 45 ° me te 90 ° whakawhiti wera i Re = 7000 ma te whakamahi i te DW, 0.1 wt% -GNP-SDBS@DW me te 0.1 wt%-GNP-COOH@DW.E toru nga waahi rereke o nga koropiko tere (poro), hei tauira, Plain-1 (P1 = −30mm), Plain-4 (P4 = 60mm) me Plain-7 (P7 = 150mm).He iti rawa te tere o te rere e tata ana ki te pakitara paipa, ka piki te tere o te wai ki te pokapū o te paipa.Hei taapiri, i te wa e haere ana i roto i te riu hau, ka piki te waahi o nga tere iti e tata ana ki te pakitara.Ko tenei na te tipu o te paparanga rohe hydrodynamic, e whakanui ana i te matotoru o te rohe iti-tere e tata ana ki te pakitara.I tua atu, ko te whakanui ake i te nama Reynolds ka piki ake te taumata tere katoa i roto i nga waahanga whiti katoa, na reira ka whakaiti i te matotoru o te rohe tere iti i te hongere39.
I arotakehia nga pepa graphene i roto i nga whakaurunga rīpene miro me te koki helix 45° me te 90°.Ka whakatauhia te kaitahuri wera ma te whakamahi i te SST k-omega turbulence model i te 7000 ≤ Re ≤ 17000. Ka tatauhia nga ahuatanga thermophysical ki Tin = 308 K. I te wa kotahi te whakamahana i te pakitara ngongo kopikopiko i te mahana tonu o 330 K. COOH@DV) i diluted i roto i nga moni papatipu e toru, hei tauira (0.025 wt.%, 0.05 wt.% me 0.1 wt.%).I whakaarohia e te rangahau o naianei e ono nga mea matua: te pāmahana o te putanga, te whakarea o te wera, te tau toharite Nusselt, te whakarea o te waku, te mate pehanga, me nga paearu aromatawai mahi.Anei nga kitenga matua:
Ko te toharite o te pāmahana putanga (\({{T}_{out}}_{Nanofluids}\)/\({{T}_{out}}_{Basefluid}\)) he iti ake i te 1, ko te tikanga horapa kore Ko te pāmahana putanga o te valence (ZNP-SDBS@DV) me te covalent (ZNP-COOH@DV) nanofluids he iti iho i tera o te wai turanga.I taua wa, ko te uara toharite o te putanga (\({{T}_{out}}_{Twisted}\)/\({{T}_{out}}_{Plain}\)) > 1, e tohu ana ki te me (45° me te 90° koki helix) he teitei ake te pāmahana o te putanga ki nga ngongo tikanga.
I nga wa e rua, ko nga uara toharite o nga waahi whakawhiti wera (te wai nano/te wai turanga) me te (ngongo kopikopiko/ngongo noa) ka whakaatu tonu >1.Ko te kore-covalent (GNPs-SDBS@DW) nanofluids i whakaatu i te pikinga toharite o te whakawhitinga wera, e rite ana ki nga nanofluids (GNPs-COOH@DW).
Ko te whakarea waku toharite (\({f}_{Nanofluids}/{f}_{Basefluid}\)) o te kore-covalent (VNP-SDBS@DW) me te covalent (VNP-COOH@DW) nanofluids i nga wa katoa ≈1 .te waku-kore (ZNP-SDBS@DV) me te kovalent (ZNP-COOH@DV) nanofluids (\({f}_{Twisted}/{f}_{Plain}\)) mo nga wa katoa > 3.
I roto i nga take e rua (45° me 90° koki helix), ko nga nanofluids (GNPs-SDBS@DW) i whakaatu teitei ake (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) 0.025 wt .% mo te 2.04%, 0.05 wt.% mo te 2.46% me te 0.1 wt.% mo te 3.44%.I tenei wa, (GNPs-COOH@DW) i whakaatu te iti iho (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) mai i te 1.31% mo te 0.025 wt.% ki te 1.65% he 0.05 % ma te taumaha.I tua atu, ko te mate o te pehanga toharite (\({\Delta P}_{Twisted}/{\Delta P}_{Plain}\) o te kore-covalent (GNPs-SDBS@DW) me te covalent (GNPs-COOH@DW ))) nanofluids i nga wa katoa >3.
I roto i nga take e rua (45° me 90° koki helix), i whakaatu nga nanofluids (GNPs-SDBS@DW) i te teitei ake (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC} _{Basefluid}\)) @DW uara) , hei tauira 0.025 wt.% – 1.17, 0.05 wt.% – 1.19, 0.1 wt.% – 1.26.I tenei take, ko nga uara o (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC}_{Basefluid}\)) e whakamahi ana (GNPs-COOH@DW) nanofluids he 1.02 mo te 0.025 wt.%, 1.05 mo te 0 , 05 wt.% me te 1.02 he 0.1% te taumaha.I tua atu, i Re = 11,000, 0.1 wt%-GNPs@SDBS i whakaatu i nga uara teitei ake (\({PEC}_{Twisted}/{PEC}_{Plain}\)), penei i te 1.25 mo te 45° helix koki me te koki helix 90° 1.27.
Thianpong, C. et al.Te arotautanga kaupapa-maha o te nanofluid titanium dioxide/te rere wai i roto i te whakawhiti wera, ka whakareia e nga whakauru riipene miro me nga parirau delta.roto J. Hot.te pūtaiao.172, 107318 (2022).
Langerudi, HG me Jawaerde, C. Te rangahau whakamatautau mo te rere o te wai kore-Newtonian i roto i nga pupuhi kua whakauruhia ki nga riipene miro angamaheni me te ahua V.Te wera me te Whakawhiti Papatipu 55, 937–951 (2019).
Dong, X. et al.Te rangahau whakamatautau mo nga ahuatanga whakawhiti wera me te aukati rere o te whakawhiti wera ngongo-twisted tubular [J].Te pāmahana tono.kaupapa.176, 115397 (2020).
Yongsiri, K., Eiamsa-Ard, P., Wongcharee, K. & Eiamsa-Ard, SJCS Te pai ake o te whakawhiti wera i roto i te rere o te hongere porekereke me nga tara wehe.rangahau kaupapa.pāmahana.kaupapa.3, 1–10 (2014).
Te wa tuku: Maehe-17-2023