شبیه سازی عددی اثر نانوسیال غیرنیوتونی هیبریدی در جریان متلاطم بر انتقال حرارت و افت فشار درون کانال با ریب های مختلف

در این مطالعه به صورت عددی، به بررسی اثر نانوسیال غیرنیوتونی هیبریدی fe3O4/CNT/H2O/CMC در جریان آ شفته بر میزان انتقال حرارت و افت ف شار درون کانال با ریب های مثلثی و ذوزنقه ای پرداخته شده است. نانو سیال مورد ا ستفاده در کار حاضر از سیال پایه غیرنیوتونی آب/ کربوک سیل - متیل H2O99.5%:0.5% CMC حاوی نانوذرات FEo4/CNT کسرهای حجمی 0.00 تا % 1.35 می باشد. 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 نانوسیال غیرنیوتونی هیبریدی Fe3O4/CNT/H2O/CMC در اعداد رینولدز 3000 تا 9000 کسر حجمی صفر تا 4 در صد صورت گرفته ست. همچنین اثرات ریب های مثلثی و ذوزنقه ای با حالتی که کانال ساده می باشد با یکدیگر مقایسه گردیده است. دیواره های بالا و پایینی کانال دارای شرط عدم لغزش و در معرض دمای ثابت 370 کلوین قرار دارند. نتایج نشان می دهد که قرار دادن ریب ها ذرون کانال باعث افزایش انتقال حرارت می شود ریب های ذوزنقه ای نسبت به ریب های مثلثی، در بهبود انتقال حرارت نقش بیشتری دارند. این در حالی است که در عدد رینولدز 9000 و کسر حجمی 4 درصد، مقدار ناسلت به دست آمده برای ریب های ذوزنقه ای به ترتیب به میزان، 2/08 و 49/25 درصد نسبت به ریب های مثلثی و کانال ساده افزایش یافته است. ضریب کارایی هیدرولیکی حرارتی برای کانال با مانع مثلثی در عدد رینولدز 3000 و کسر حجمی صفر تا 0/03 و برای کانال با مانع مربعی در دو حالت عدد رینولدز 3000 و کسر حجمی 0/03 و عدد رینولدز 5000 و کسر حجمی 0/04 بالاتر از 1 می باشد، لذا استفاده از موانع در این حالت ها از نظر ضریب کارایی هیدرولیکی حرارتی مناسب است.

Keywords:

ضریب کارایی هیدرولیکی حرارتی , جریان متلاطم , نانوسیال مغناطیسی , ریب , افت فشار , الگوریتم سیمپل سی