بررسی عددی جابه جایی طبیعی نانوسیالات در یک آنولی عمودی متخلخل

این مقاله به تحلیل عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی نانوسیالات در یک محفظه متخلخل آنولی عمودی می پردازد. هدف، تعیین شرایط بهینه از نظر قانون اول ترمودینامیک است. برای این منظور، معادلات بقای جرم، اندازه حرکت و انرژی نانوسیال به شیوه عددی حل می شوند. سپس، جریان سیال و توزیع دما محاسبه شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. محاسبات برای نانوذرات مس، اکسیدآلومینیوم و اکسیدتیتانیوم در سیال پایه آب انجام شده و نتایج با هم مقایسه می شوند. علاوه بر این، تاثیر کسرحجمی نانوذرات، عدد رایلی و نسبت شعاع آنولی بر انتقال حرارت در محفظه بررسی می شود. کنکاش در نتایج ارائه شده، نشان می دهد که در ابتدا با افزایش درصد نانوذرات به سیال پایه شاهد افزایش قدرت جریان و انتقال حرارت نسبت به آب خالص می باشیم ولیکن به مرور با افزایش بیشتر کسرحجمی شاهد کاهش قدرت جریان و انتقال حرارت هستیم. این کاهش برای نانوذره مس به دلیل بالا بردن بیشتر خواص حرارتی نانوسیال در کسرحجمی های بالاتر اتفاق می افتد. هم چنین در میان نانوسیالات مطالعه شده، بیشترین انتقال حرارت در نانوسیال آب – مس رخ می دهد.

Keywords:

نانوسیال , جابه جایی طبیعی , محیط متخلخل , آنولی , تعادل حرارتی محلی , مدل دارسی