در ابتدا لازم بذکر است که این پروژه  با استفاده از نرم افزار کامسول ( COMSOL ) انجام شده است. ظرفیت انتقال گرمای مبدل‌های گرمایی می تواند توسط روش های تقویت انتقال گرما بهبود یابد. به طور کلی این روش ها به دو دسته فعال و غیر فعال تقسیم می شوند. روش های فعال نیازمند نیروهای خارجی مانند نیروی الکتریکی، نیروی صوت و یا لرزش سطح هستند. روش‌های غیر فعال نیازمند افزودنی های سیال و یا هندسه خاص می‌باشند. استفاده از سیالات غیر نیوتنی به عنوان یک روش غیر فعال به صورت گسترده در جهت تقویت انتقال گرما، در نتیجه کاهش مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست به کار می‌رود. پژوهش های پیشین بیشتر در مورد سیالات نیوتنی انجام شده‌اند و کمتر به مسأله انتقال حرارت در سیالات غیر نیوتنی توجه شده است. با استفاده از نرم افزار کامسول ( COMSOL ) در این پژوهش فرآيند انتقال حرارت سیال CMC درون مبدل حرارتی دو لوله‌ای با کاربرد نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شد. مبدل حرارتی دولوله ای  به طول 91 سانتی متر، مشتمل بر لوله داخلی به قطر درونی و بیرونی ۱۱/۳ و ۱۲/۷ میلی متر، و لوله بیرونی به قطر ۱۴/۴ میلی متر می باشد که جنس لوله داخلی و بیرونی از مس می باشند. در این سیستم تغییرات میدان سرعت، دمای سیال، ضرایب انتقال گرمای ناشی از جریان سیال به هردو صورت جریان همسو و جریان ناهمسو و مقایسه بین میزان انتقال حرارت در جریان‌های همسو و ناهمسو با بررسی اعداد ناسلت بر حسب اعداد رینولدز و گریتز برای سیال عبوری از لوله درونی مبدل بدست آمد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از تایید مدل در مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی در نرم افزار کامسول ( COMSOL ) و نتایج تجربی گزارش شده، نحوه تغییرات ضریب انتقال گرمای سیال CMC، تأثیر تغییرات غلظت سیال CMC بر میزان انتقال حرارت و بررسی تأثیر تغییر سرعت و دبی سیال بر انتقال حرارت در مبدل حرارتی انجام شد. نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از افزایش ضریب انتقال حرارت سیال غیرنیوتنی با افزایش دبی سیال و غلظت سیال می‌باشد. با مقایسه بین نتایج شبیه سازی برای جریان های همسو و ناهمسو مشاهده شد که در یک عدد رینولدز یا گراتز ثابت، عدد ناسلت برای جریان ناهمسو بیشتر از جریان همسو می باشد بنابراین می توان نتیجه گرفت که میزان انتقال حرارت در جریان همسو نسبت به جریان ناهمسو کمتر است.

آنچه در این شبیه سازی خواهید آموخت:

1- نحوه مجزاسازی و حل معادلات ناویر-استوکس و دیگر معادلات حاکم به روش المان محدود

2- تعریف هندسه سیستم در محیط نرم افزار کامسول ( COMSOL )

3- نحوه اعمال شرط مرزی در جریانهای همسو و ناهمسو در ورود و خروج سیال

4- ساخت شبکه و انتخاب  solver لازم و حل سیستم مورد بررسی در نرم افزار کامسول ( COMSOL )

5- نحوه انتخاب پردازش نتایج