شبیه سازی عددی اثر انتقال حرارت و جریان نانو سیال با مدل دو فازی مخلوط در یک میکرو لوله سه بعدی شیار دار با مقاطع هندسی مختلف

انتقال حرارت جریان آرام نانو سیال آب-اکسید گرافن در میکرو لوله سه بعدی دارای موانع داخلی شعاعی مورد پژوهش قرار گرفته است. قطر میکرولوله نسبت به ارتقاع موانع داخلی شعاعی در سه حالت 1.5و 4.5 و 7.5 و همچنین درصد حجمی اکسید گرافن بصورت 0 درصد ، 0.02 و 0.04 و عدد رینولدز از25 تا 200 بعنوان متغییر در نظر گرفته شده است. شبیه سازی نانوسیال به صورت مدل دو فازی مخلوط بوده است. در این مطالعه ضریب انتقال حرارت جابجایی، افت فشار، اختلاف دمای ورودی و حروجی برای بررسی انتقال حرارت مورد بجث قرار گرفته است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که انتخاب نسبت دقیق شعاع شیار به شعاع میکرو کانال ( نسبت شعاعی) تاثیر ویژه ای در روند شکل گیری گردابه های پشت موانع دارد که منجر به تغییر در روند انتقال حرارت می شود، به گونه ای که در محدوده نسبت شعاعی بزرگتر ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش می یابد. از سوی دیگر با کاهش نسبت شعاعی d/a توان پمپاژ روند کاهشی نشان می دهد. نتیجه کلی این مطالعه نشان می دهد که افزایش نسبت شعاعی، افزایش عدد رینولدز، افزایش کسر حجمی نانوذرات در سیال پابه تاثبر چشمگیری بر افزایش انتقال حرارت خواهد داشت.

Keywords:

مدل دوفازی , میکروکانال , توان پمپاژ , کسر حجمی , نسبت شعاعی , عدد ناسلت , گردابه