بررسی عددی جابجایی طبیعی نانوسیال CuO در یک حفره مربعی با دیواره تحت شار گرمایی غیر یکنواخت

در مطالعه پیش رو، جابجایی طبیعی در یک حفره مربعی شکل مورد بررسی قرار گرفته است. این حفره از آب و نانوسیال CuO پر شده است. یک دیواره عمودی حفره در دمای ثابت نگه داشته شده و دیواره عمودی دیگر آن تحت شار گرمایی غیور یکنواخت قرار دارد .دیواره های بالایی و پایینی نیز عایق هستند. معادلات حاکم بر حفره، از جمله معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به روش حجم محدودحل می شوند. محاسبات برای اعوداد رایلی10^3 و 10^5 و کسر نانو ذرات 0، 0/02، 0/04، و 0/06 انجام شده است. برای این اعداد رایلی و کسر نانوذرات، تغییرات عدد ناسلت محلی در طول دیواره گرم ترسیم شده است. مقدار مطلق عدد ناسلت محلی با افزایش عدد رایلی و کسر نانو ذرات افزایش می یابد. همچنین خطوط جریان و خطوط هم دما ترسیم می گردند. بین الگوهای خطوط جریان و خطوط هم دما در حفره تفاوت وجود دارد که این تفاوت ناشی از افزودن نانو ذرات می باشد. همچنین اعداد ناسلت متوسط دیواره گرم برای این محدوده عدد رایلی و کسر نانوذرات بدست می آیند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش کسر نانوذرات، انتقال حرارت افزایش می یابد. این میزان افزایش برای اعداد رایلی کوچک که در آن انتقال حرارت هدایتی غالب بوده بیشتر است. افزایش عدد رایلی به 10^5 تاثیر انتقال حرارت جابه جایی در حفره را بیشتر می کند. محدوده اعداد ناسلت متوسط بدست آمده روی دیواره گرم از 0/47 تا 2/15 است که بیشینه آن برای عدد رایلی 10^5 و کسر نانو ذره 0/06 می باشد.