التحقيق العملي لزيادة انتقال الحرارة داخل مبادل حراري مزدوج الأنبوب باستخدام سائل النانو لأكسيد  Al2O3الألمنيوم

Abstract: The aim of the present study is to investigation of increasing of the heat transfer coefficient inside the double tube. This is done by mixing water with aluminum oxide nanoparticles (Al2O3), the study was carried out experimentally. In this study, the effects of nanofluids at different volume concentrations from 0.05% to 0.4%, different mass flow rates of the nanofluids inside the tube, and different mass flow rates of the water flow through the annulus were tested. Experiments done with different nanoparticles and without nanoparticles under the same operating conditions. The experiment was designed, and built in the laboratory according to the international specifications and standards of the tubular exchanger manufacturers association (TEMA). By collecting and analyzing the results of the experiments, it was found that the nanoparticles have a significant improvement in the heat transfer coefficient inside the double tube. The heat transfer coefficient inside the tube increases with the increase the Reynolds number of the tube flow. The maximum value of the Nusselt number is when the volume concentration of Al2O3 nanoparticles is 0.1%.

Keywords: Double pipe heat exchanger, enhance the heat transfer rate, heat transfer double pipe with Al2O3 nanofluid.

المستخلص: الهدف من الدراسة الحالية هو تحسين معامل انتقال الحرارة داخل الأنبوب المزدوج. تم ذلك عن طريق خلط الماء بالجسيمات النانوية من أكسيد الألومنيوم (Al2O3)، تم إجراء هذه الدراسة عملياً. في هذه الدراسة، تم فحص تأثيرات السوائل النانوية بتركيزات حجمية مختلفة من 0.05% إلى 0.4%، ومعدلات مختلفة من التدفق للسوائل النانوية داخل الأنبوب الداخلي، ومعدلات مختلفة من التدفق لتدفق المياه من خلال الأنبوب الخارجي. تم إجراء التجارب بإضافة تراكيز حجمية مختلفة من جزيئات النانو وبدون جسيمات النانو في نفس الظروف التشغيلية. تم تصميم التجربة، وتم بناء التجربة في المعمل وفق المواصفات والمعايير الدولية لجمعية مصنعي المبادلات الأنبوبية (TEMA). من خلال تحليل نتائج التجارب وجد أن الجسيمات النانوية حدث لها تحسين كبير في معامل انتقال الحرارة داخل الأنبوب المزدوج. يزداد معامل انتقال الحرارة داخل الأنبوب مع زيادة رقم رينولدز، القيمة المثلى لرقم النوزلت عندما يكون التركيز الحجمي للجسيمات النانوية  Al2O3هو 0.1%.

الكلمات المفتاحية: المبادل الحراري مزدوج الأنبوب، تحسين معدل انتقال الحرارة، انتقال الحرارة في الأنبوب المزدوج مع مائع النانو Al2O3.