In the present study, the hydraulic-thermal design and optimization of a gasketed-plate heat exchanger (GPHE) with an objective function of heat exchanger performance index (the amount of transferred heat exchange to pumping power ratio) is carried out. This process is made by considering 6 design parameters (the port diameter, plate thickness, the enlargement factor, the compressed plate pack length, the horizontal port distance, and the vertical port distance) and through the Bees Algorithm (BA). The present study achieved three solution sets for the design parameters by investigating the sensitivity of the design parameters heeded in the optimization of the GPHE. The design parameters in these three optimal solution sets were opted for in such a way that heat transfer increased by 41.6%, 34.55%, and 20.7%, and pressure drop decreased by 11.89%, 27%, and 83%, respectively. Manuscript profile

از روش های آماری در تحلیل انواع داده ها استفاده می‌شود. در این مقاله با استفاده از روش آنالیز واریانس چند عاملی و رگرسیون چند متغیره، داده های مربوط به هدایت حرارتی نانوسیال‌ها مورد بررسی قرار گرفته و نتایج دو روش مقایسه شده است. برای آماده سازی نانوسیال اتیلن گلیکول- اکسید منیزیم از روش دو مرحله‌ای استفاده شد. به منظور آماده سازی نانوسیال به وسیله تعلیق کردن نانوذرات در سیال پایه، از دستگاه همزن آلتراسونیک استفاده گردید. بدین منظور از نانوذرات با قطرهای 50،20 و 100 نانومتر در کسرهای حجمی25/0، 5/0، 75/0، 1 و 25/1 درصد در دماهای 50،45،40،35،30،25 درجه سانتیگراد استفاده شده است. از روش سیم داغ گذرا برای اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی درکسرهای حجمی مختلف استفاده شد. سپس مقادیر تجربی بدست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS.26 مورد تحلیل قرار گرفت. ضریب تعیین و نمودارهای خطاهای بدست آمده در دو روش نشان داد که وقتی متغیرهای مستقل به صورت گروه‌بندی شده تعریف می‌شوند استفاده از آنالیز واریانس چند عاملی بهتر می‌تواند پراکندگی ضریب هدایت حرارتی را توصیف نماید. Manuscript profile

با رشد و توسعه تکنولوژی‌های انتقال حرارت، کاهش زمان انتقال حرارت، کوچک‌سازی اندازه‌ی تجهیزات حرارتی و در نهایت افزایش راندمان حرارتی مورد توجه بوده است. در این پژوهش، ﺑﻪﻣﻨﻈﻮر ﺑﺮرﺳﯽ ﺧﻮاص اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻧﺎﻧﻮﺳﯿﺎل‌های آب-آلومینا و آب-دی‌اکسید تیتانیوم در مبدلی با جداکننده‌ی Vشکل و باله میانی ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی عددی انجام شده اﺳﺖ. ﻃﺮاﺣﯽ ﺑﻪوﺳﯿﻠﻪ ﻧﺮم اﻓﺰار سولیدورک انجام شده و در انسیس شبکهﺑﻨﺪی انجام شده است. ورودی ﺳﯿﺴﺘﻢ از ﻧﻮع ﺳﺮﻋﺖ ورودی و ﺧﺮوﺟﯽ از ﻧﻮع فشار ثابت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺮدﯾﺪ. ﺑﻌﺪ از ﻃﺮاﺣﯽ در نرم افزار ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺳﺮﻋﺖ ورودی ﻧﺎﻧﻮﺳﯿﺎل ﺑﺮ روی ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﯾﯽ و ﻋﺪد ﻧﺎﺳﻠﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮی است ﮐﻪ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار گرفته‌ است. در ادامه با در نظر گرفتن نسبت حجمی و قطر ذرات نانو، معادله‌ی پیوستگی و معادله‌ی ناویر استوکس تراکم ناپذیر برای یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از روش حجم کنترلی حل شده است. نتایج به کاهش ضریب اصطکاک با افزایش عدد رینولدز اشاره دارد. با مقایسه‌ی ضریب انتقال حرارت بین نانوسیال آلومینا و نانوسیال آب- دی‌اکسید تیتانیوم مشاهده می‌شود که متوسط مقدار این ضریب برای نانوسیال آب-آلومینا 14درصد بیشتر است. همچنین با افزایش قطر از 40 به 60 میلیمتر در محدوده عدد رینولدز از 3000 تا 8000 افزایش عدد ناسلت مشاهده شد. با بررسی شاخص ارزیابی عملکرد مشاهده می شود که با افزایش قطر بطور میانگین افزایش 19.3 درصدی در شاخص ارزیابی عملکرد دیده می شود. همچنین با وجود باله ی میانی میزان عدد ناسلت در رینولدزهای برابر بیشتر است. Manuscript profile

در این پژوهش اثر افزودن نانوسیال اکسیدروی به اتیلن گلیکول در ضریب انتقال حرارت جابجائی اجباری و آشفته در یک مبدل دو لوله ای مورد آزمایش قرار گرفته است. بیشتر سیال ها ضریب هدایت حرارتی پایینی نسبت به جامدات دارند لذا افزودن ذرات جامد با ضریب هدایت حرارتی بالا می تواند باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابجائی آنها شود. نانوذرات به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا، دارای خصوصیات متفاوتی نسبت به حالت معمولی خود هستند و ضریب هدایت حرارتی متفاوتی دارند. در این پژوهش نانوذره ی اکسیدروی با قطر 30-10 نانومتر تهیه و با استفاده از تغییر اسیدیته، همزن دور بالا و آلتراسونیک در اتیلن گلیکول به صورت پایدار در آمده است. نانوسیال با غلظت های مختلف 0/5، 0/7 و 1 درصد کسر حجمی برای بررسی تاثیر غلظت نانوذرات بر ضریب انتقال حرارت جابجائی آماده گردید. برای انجام آزمایش ها یک مبدل دولوله ای ساخته شد و نانوسیال در لوله ی داخلی مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش ها در محدوده ی عدد رینولدز 6000 تا 15000 انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد انتقال حرارت جابه جایی هر سه نانو سیال بیشتر از سیال پایه بوده که با افزایش غلظت نانوسیال اکسیدروی در اتیلن گلیکول و افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت افزایش پیدا می کند. ماکزیمم بازده ی عملکرد مربوط به غلظت حجمی یک درصد در حدود 1/32 و همچنین جهت غلظت 0/5 درصد بین 1/03 تا 1/20 می باشد. در نتیجه ماکزیمم ناسلت در غلظت حجمی 0/7 درصد در رینولدز 6300 در حدود 19/8 درصد می باشد و همچنین ماکزیمم افزایش انتقال حرارت در غلظت حجمی یک درصد در حدود 33/2 درصد در رینولدز 7200 است. Manuscript profile

در حال حاضر با رشد و توسعه تکنولوژی‌های نوین انتقال حرارت، کاهش زمان انتقال حرارت، کوچک‌سازی اندازه‌ی تجهیزات حرارتی و در نهایت افزایش راندمان حرارتی مورد توجه مهندسین بوده است. در این پژوهش، ﺑﻪﻣﻨﻈﻮر ﺑﺮرﺳﯽ ﺧﻮاص اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻧﺎﻧﻮﺳﯿﺎل‌های آب-آلومینا و آب-تیتانیا در مبدلی با جداکننده‌ی Vشکل و باله میانی ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی عددی انجام شده اﺳﺖ. ﻃﺮاﺣﯽ ﺑا ﻧﺮم اﻓﺰار سالیدورکس انجام شده و در انسیس شبکهﺑﻨﺪی انجام شده است. ورودی ﺳﯿﺴﺘﻢ از ﻧﻮع ﺳﺮﻋﺖ ورودی و ﺧﺮوﺟﯽ از ﻧﻮع فشار ثابت اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺮدﯾﺪ. ﺑﻌﺪ از ﻃﺮاﺣﯽ در نرم افزار، ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺳﺮﻋﺖ ورودی ﻧﺎﻧﻮﺳﯿﺎل ﺑﺮ روی ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﯾﯽ و ﻋﺪد ﻧﺎﺳﻠﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮهایی هستند ﮐﻪ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار گرفته‌ است. در ادامه با در نظر گرفتن نسبت حجمی و قطر ذرات نانو، معادله‌ی پیوستگی و معادله‌ی ناویر استوکس تراکم ناپذیر برای یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از روش حجم کنترلی حل شده است. نتایج به کاهش ضریب اصطکاک با افزایش عدد رینولدز اشاره دارد. با مقایسه‌ی ضریب انتقال حرارت بین نانوسیال آب- آلومینا و نانوسیال آب- دی‌اکسید تیتانیوم مشاهده می‌شود که متوسط مقدار این ضریب برای نانوسیال آب-آلومینا 14درصد بیشتر است. از طرفی حساسیت ضریب انتقال حرارت نانوسیال آب-دی‌اکسید تیتانیوم نسبت به نانوسیال آب- آلومینا نسبت به تغییرات عدد رینولدز شدیدتر است. همچنین با افزایش قطر از 40 به 60 میلیمتر در محدوده عدد رینولدز از 3000 تا 8000 افزایش عدد ناسلت مشاهده شد. با بررسی شاخص ارزیابی عملکرد مشاهده می شود که با افزایش قطر به طور میانگین افزایش 19.3 درصدی در شاخص ارزیابی عملکرد دیده می شود. Manuscript profile