Ce document de recherche présente une analyse expérimentale sur un tube d'échangeur de chaleur en utilisant un anneau conique perforé nouvellement conçu combiné avec du ruban torsadé comme inserts. L'étude analyse divers paramètres géométriques et d'écoulement dans la configuration expérimentale, y compris une large gamme de nombres de Reynolds, variant de 6000 à 30000, une concentration volumique de nanoparticules (ϕnp) de 0,25 à 1,0 %, le rapport du diamètre d'écoulement d'entrée au diamètre d'impression interne de l'anneau (DIR/DBR) de 1,33 à 2,33, un rapport de pas d'anneau (RP/ DED) de 1,41 à 2,51, un rapport de torsion (TL/ WT) de 3,33 à 4,38, avec des valeurs fixes pour d'autres paramètres : hauteur relative de l'anneau (DED/ WR) de 2,33 et diamètre des nanoparticules (dnp) de 30 nm. Le résultat optimal du paramètre de performance thermo-hydraulique (ηTT) est de 1,45 à DIR/DBR = 1,83, TL/ WT = 3,50 et RP/ DED = 1,76. Pour le tube échangeur de chaleur à écoulement de nanofluides CuO/H2O avec des anneaux coniques perforés, des corrélations empiriques ont été développées pour le nombre de Nusselt et le facteur de frottement. Ces corrélations ont été établies avec une fourchette de 9,0% et 8,0%, respectivement.

Este trabajo de investigación presenta un análisis experimental en un tubo intercambiador de calor utilizando un anillo cónico perforado de nuevo diseño combinado con cinta retorcida como insertos. La investigación analiza varios parámetros geométricos y de flujo en la configuración experimental, incluida una amplia gama de números de Reynolds, que varían de 6000 a 30000, concentración de volumen de nanopartículas (ϕnp) de 0.25-1.0%, la relación del diámetro de flujo de entrada al diámetro de impresión interno del anillo (DIR/DBR) de 1.33-2.33, relación de paso de anillo (RP/ DED) de 1.41-2.51, relación de torsión (TL/ WT) de 3.33-4.38, con valores fijos para otros parámetros: altura relativa del anillo (DED/ WR) de 2.33 y diámetro de nanopartículas (dnp) de 30nm. El resultado óptimo del parámetro de rendimiento térmico-hidráulico (ηTT) es 1,45 a DIR/DBR = 1,83, TL/ WT = 3,50 y RP/ DED = 1,76. Para el tubo intercambiador de calor de flujo de nanofluidos de CuO/H2O con anillos cónicos perforados, se desarrollaron correlaciones empíricas para el número de Nusselt y el factor de fricción. Estas correlaciones se establecieron con un rango de 9.0% y 8.0%, respectivamente.

This research paper presents an experimental analysis on a heat exchanger tube using a newly designed perforated conical ring combined with twisted tape as inserts. The investigation analyzes various geometric and flow parameters in the experimental setup, including a wide range of Reynolds numbers, varying from 6000 to 30000, nanoparticle volume concentration (ϕnp) of 0.25-1.0%, the ratio of inlet flow dia to inner print dia of the ring (DIR/DBR) of 1.33-2.33, ring pitch ratio (RP/ DED) of 1.41-2.51, twist ratio (TL/ WT) of 3.33-4.38, with fixed values for other parameters: relative ring height ((DED/ WR) of 2.33 and nanoparticle diameter (dnp) of 30nm. The optimal result of the thermal-hydraulic performance parameter (ηTT) is 1.45 at DIR/DBR = 1.83, TL/ WT = 3.50 and RP/ DED = 1.76. For the CuO/H2O nanofluids flow heat exchanger tube with perforated conical rings, empirical correlations were developed for the Nusselt number and the friction factor. These correlations were established with a range of 9.0% and 8.0%, respectively.

تقدم هذه الورقة البحثية تحليلًا تجريبيًا على أنبوب مبادل حراري باستخدام حلقة مخروطية مثقبة مصممة حديثًا جنبًا إلى جنب مع شريط ملتوي كمدخلات. يحلل الاستقصاء العديد من المعلمات الهندسية ومعلمات التدفق في الإعداد التجريبي، بما في ذلك مجموعة واسعة من أرقام رينولدز، تتراوح من 6000 إلى 30000، وتركيز حجم الجسيمات النانوية من 0.25-1.0 ٪، ونسبة قطر تدفق المدخل إلى قطر الطباعة الداخلية للحلقة (DIR/DBR) من 1.33-2.33، ونسبة الميل الحلقي (RP/ DED) من 1.41-2.51، ونسبة الالتواء (TL/ WT) من 3.33-4.38، مع قيم ثابتة للمعلمات الأخرى: ارتفاع الحلقة النسبي ((DED/ WR) من 2.33 وقطر الجسيمات النانوية (DNP) من 30 نانومتر. النتيجة المثلى لمعلمة الأداء الحراري الهيدروليكي (ηTT) هي 1.45 عند DIR/DBR = 1.83، TL/ WT = 3.50 و RP/ DED = 1.76. بالنسبة لأنبوب المبادل الحراري لتدفق السوائل النانوية CuO/H2O مع حلقات مخروطية مثقبة، تم تطوير ارتباطات تجريبية لعدد نوسيلت وعامل الاحتكاك. تم إنشاء هذه الارتباطات بنطاق 9.0 ٪ و 8.0 ٪ على التوالي.