Investigación computacional del comportamiento térmico del radiador automotriz operado con agua /agente anticongelante a base de nanofluidos refrigerante

Resumen

En este estudio, se realizó un estudio de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D en ANSYS (FLUENT) para examinar el rendimiento térmico de un radiador automotriz utilizando refrigerante convencional e híbrido con nanopartículas (NP) de Al2O3. Una mezcla híbrida de agua pura H2O y etilenglicol (EG) en la proporción volumétrica de 50:50, se acopló con nanopartículas de Al2O3 con fracción de volumen de 1% - 4% a diferentes temperaturas de entrada. El número de Reynolds varió de 4 000 a 8 000. A partir de los resultados numéricos obtenidos, se encontró que un aumento en la fracción de volumen de nanopartículas condujo a un aumento en la tasa de transferencia de calor y la caída de presión en el radiador automotriz. Además, se encontró que a un número de Reynolds de 8 000, el uso de la mezcla híbrida como fluido base aumentó el número de Nusselt en un 55.6% en contraste con el agua pura. Sin embargo, la suspensión adicional de nanopartículas de Al2O3 al 4% Vol. en la mezcla híbrida existente aumentó el número de Nusselt en un 70%. Además, se encontró que un aumento en la temperatura de entrada del radiador causó una mayor mejora en la tasa de transferencia de calor. Para Re=8 000 4% vol. Nanofluido de agua Al2O3, la tasa de transferencia de calor se mejoró en un 54.57% al aumentar la temperatura de entrada de 60 ° C a 90 ° C. Por lo tanto, se recomienda que los radiadores de automóviles funcionen a una alta temperatura de entrada con nanofluidos que contengan una concentración muy alta de nanopartículas adecuadas y un agente anticongelante en una proporción volumétrica adecuada para lograr un mejor rendimiento térmico.