Etude numérique d’un échangeur de chaleur à tubes concentriques fonctionnant avec un nanofluide

Abstract

Dans ce travail, une analyse CFD a été réalisée sur un échangeur de chaleur à tubes concentriques pour analyser le comportement dynamique et thermique du nanofluide circulant dans l’espace annulaire de l’appareil. Le nombre de Nusselt, le facteur de frottement ainsi que le critère de performance thermo-hydraulique (PEC) des nanofluides SiO2/eau, Al2O3/eau et TiO2/eau ont été déterminé pour une concentrations volumique de 3 %. Les mêmes performances thermo-hydrauliques ont été analysé dans une gamme de nombre de Reynolds variant de 200 à 1000 (écoulement laminaire) pour le nanofluide Al2O3/eau et pour différentes concentrations volumiques 1%, 2%, 3%.Les équations gouvernantes ont été résolues en utilisant la méthode des volumes finis dans une disposition de grille uniforme structurée. Les résultats obtenus ont montré que l’utilisation de nanofluideAl2O3/eau pour une concentration volumique plus élevée entraîne une amélioration du taux de transfert de chaleur d’une part et le critère d’évaluation des performances thermo-hydraulique d’autre part pour un nombre de Reynolds plus élevé.