بررسی عددی جا به جایی ترکیبی در یک حفره تیغه دار با درپوش متحرک حاوی نانوسیال آلومینیوم اکسید/آب

در این مطالعه، جابه جایی ترکیبی درون حفره مربعی با درپوش متحرک همراه با تیغه به صورت عددی و با روش حجم محدود شبیه سازی شده است. حفره ی مورد بررسی دو بعدی بوده و تحت تاثیر گرانش قرار دارد و در راستای عمود بر صفحه، دوران می کند. دیوارهای راست و چپ حفره آدیاباتیک بوده و دیوار بالا، منبع گرم در دمای ثابت است. سطح پایین حفره، درپوش متحرکی است که حرکتی از مرکز به دو طرف داشته و به عنوان منبع سرد در دمای ثابت فرض می شود. تیغه داخل حفره نیز در دمایی مشابه با دیوار سرد فرض شده و دارای ارتفاعی معادل دو سوم ضلع حفره است. برای ضریب هدایت حرارتی نانوسیال از داده های تجربی استفاده می شود. شبیه سازی ها در عدد رینولدز ثابت ( ) و به منظور بررسی تاثیرات سه پارامتر زاویه شیب حفره، عدد ریچاردسون و کسر حجمی ذرات جامد بر خطوط هم دما، خطوط جریان و مقدار ناسلت متوسط انجام می شوند که ۳۶ حالت مختلف را به وجود می آوردند. از این ۳۶ حالت برای مسئله، ملاحظه می گردد که افزایش زاویه شیب حفره با سطح مرجع (۰ تا ۹۰ درجه)، افزایش عدد ریچاردسون (۰۱/۰ تا ۱۰۰) و افزایش کسر حجمی (۰ تا ۰۵/۰) باعث افزایش مقدار ناسلت متوسط شده و بیشترین مقدار آن معادل حالت ، و است. افزایش کسر حجمی نانوسیال باعث افزایش تا در مقدار ناسلت متوسط می شود. همچنین نشان داده می شود که در مقادیر کم عدد ریچاردسون (معادل ۰۱/۰ در مسئله ی مورد بررسی)، زاویه شیب حفره تاثیری در پاسخ مسئله ندارد.

Keywords:

جابه جایی ترکیبی , حفره , درپوش متحرک , تیغه , نانوسیال , شبیه سازی عددی