شبیه سازی عددی جریان آرام و انتقال حرارت نانوسیال در مجاری با مقطع مستطیل با دمای ثابت دیواره

جریان آرام و انتقال حرارت نانوسیالات آب /Al2O3 در مجاری با مقطع مستطیل به صورت عددی شبیه سازی شده است . نسبت های طول به عرض مجرا 4،2،1 و 8 طول لوله وشرط مرزی دمای ثابت در دیواره در نظر گرفته شده است . شبیه سازی ها در اعداد رینولدز 1500،1000،500 و 2000 و با غلظت های مختلف 5،3،1 و7 درصد حجمی از نانو ذره انجام گرفته است . معادلات حاکم باتوجه به شرط مرزی انتخاب شده با استفاده از روش عددی مبتنی بر "حجم محدود" حل شده اند. بر اساس نتایج بدست آمده می توان ملاحظه کرد که افزون نانو ذره به سیال پایه موجب افزایش قابل ملاحظه ضریب انتقال حرارت می گردد و مقدار آن با افزایش غلظت نانوذره و عدد رینولدز ، زیاد میشود. لازم به ذکر است که اثر غلظت نانو ذره به مراتب بیشتر از اثر عدد رینولدز می باشد. اثر غلظت نانو ذره در همه نسبت های طول به عرض یکسان است به این معنا که به ازای یک غلظت معین از نانو ذره ضریب انتقال حرارت سیال پایه در تمام مجاری به یک نسبت افزایش می یابد. علاوه بر این ملاحظه می شود که افزودن نانو ذرات به سیال پایه اثر نامطلوب روی تنش برشی دیواره دارد به این معنی با افزودن نانو ذره به سیال پایه تنش برشی دیواره افزایش می یابد و مقدار آن بازیاد شدن غلظت نانو ذره افزایش می یابد.

Keywords:

نانوسیال , شبیه سازی عددی , جریان آرام , انتقال حرارت , مقطع مستطیل