شبیهسازی عددی جریان نانو سیال اکسید فلزی بین سطوح دما ثابت کانال با انبساط ناگهانی

این تحقیق جریان انتقال حرارت جابجایی اجباری نانو سیال اکسید فلزی، بین سطوح دما ثابت کانال متقارن با انبساط ناگهانی بصورت شبیهسازی عددی بررسی شده است. مدلهای مختلفی، که حرکت براونی را نیز در نظر میگیرند، برای پیشبینی خواص ترموفیزیکی مخلوط نانو ذرات اکسید آلومینیوم و مس در سیال پایه آب استفاده گردیده است. معادلات حاکم با فرمولبندی ورتیسیتی- تابع جریان به روش تفاضل محدود گسسته شده است. الگوی جریان به شکل خطوط جریان و ضریب اصطکاک سطوح برای محدوده اعداد رینولدز پایین Re=70-610 و نسبت دهانه ورودی به خروجی به 2 بهدست آمده است. تاثیر مدلهای مختلف در پیشبینی خواص حرارتی مخلوط نانو ذرات اکسید فلزی و سیال پایه و همچنین تاثیر متغیرهای کنترل کننده مانند عدد رینولدز و درصد حجمی ریز ذرات بر افزایش انتقال حرارت و پدیده دوشاخهای شدن جریان بررسی شده است. افزودن نانو ذرات اکسید فلزی به سیال موجب افزایش ضریب انتقال حرارت هدایتی و نیز لزجت نانو سیال میشود. علاوه بر این به علت آنکه مقادیر این افزایش متاثر از خواص اولیه سیال و نانو ذره تشکیل دهنده و درصد حجمی مخلوط میباشد لذا تاثیر نوع نانو ذره بر تغییرات ضریب انتقال حرارت سطوح و عدم تقارن جریان بررسی گردیده است. به منظور مقایسه نتایج و معتبر سازی، نتایج بهدست آمده برای سیال خالص با نتایج عددی و آزمایشگاهی موجود مقایسه گردیده و توافق خوبی بین آنها مشاهده گردیده است.

Keywords:

نانو سیال , کانال با انبساط ناگهانی , انتقال حرارت