مطالعه عددی اثر موفولوژی درون میکروکانال تحت شار حرارتی ثابت

در مطالعه حاضر، جریان سیال و انتقال حرارت جابه جایی اجباری نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با در نظر گرفتن اثر شکل نانوذرات درون میکروکانال با سطح مقطع مثلثی به صورت عددی بررسی شده است. هندسه به صورت سه بعدی مدل سازی شده است. سه شکل هندسی مختلف از نانوذرات (کروی، مکعبی و استوانه ای)، در میکروکانال با مقطع مثلثی مورد بررسی قرار گرفته است. از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل، برای حل عددی معادلات بقا استفاده شده است. مدل توربولانسی k-ԑ برای حل معادلات آشفتگی به کار گرفته شده است. مطالعه برای اعداد رینولد 4000 تا 1000، کسر حجمی صفر تا 0/03 انجام شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز در تمامی کسرحجمی ها، عدد ناسلت متوسط و ضریب اصطکاک افزایش می یابد. بیشترین و کمترین مقدار انتقال حرارت به ترتیب مربوط به نانوذرات کره ای و استوانه ای می باشد. که در عدد رینولدز 10000 و و استوانه ای می باشد. که در عدد رینولدز 10000 و کسر حجمی 3 درصد مقدار آنها به ترتیب 15/37 و 9/58 درصد نسبت به سیال پایه افزایش یافته است. همچنین بیشترین و کمترین مقدار ضریب اصطکاک به ترتیب مربوط به نانوذرات کرهای و استوانه ای می باشد. که در عدد رینولدز 10000 مقدار آنها به ترتیب 135/45 و 36/95 درصد نسبت به سیال پایه افزایش داشته است.

Keywords:

جریان آشفته , نانوسیال , اثر مورفولوژی , میکروکانال , الگوریتم Simple