شبیه سازی عددی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم واقع بین دو استوانه هم-مرکز چرخان

استوانه های افقی هم مرکز نقش مهمی در تعدادی از کاربردهای مهندسی از قبیل مبدل های حرارتی، کلکتورهای خورشیدی، سیستم-های ذخیره انرژی گرمایی و اجزاء الکترونیکی خنک کننده ها ایفا می کنند. در حقیقت طراحان پرهیز از استفاده از لوازم مکانیکی برای جریان سیال را ترجیح می دهند، به ویژه زمانی که کاهش انرژی مصرفی و افزایش قابلیت و اطمینان سیستم مورد توجه باشد. یک راه برای افزایش انتقال حرارت، جایگزینی نانوسیال با سیالات قدیمی از قبیل آب و اتیلن گلیکول می باشد که ضریب رسانایی گرمایی آن ها بیشتر از سیال خالص مشابه است. افزایش انتقال حرارت از طریق اضافه کردن ذرات جامد در اندازه های نانو به مایع برای قطرهای متفاوتی از نانوذرات و ترکیب های مختلفی از جامد و مایع گوناگون محاسبه شده است. در این پژوهش جهت بررسی جریان و انتقال حرارت نانوسیال واقع بین دو استوانه، ابتدا جریان سیال بین دو استوانه شبیه سازی شده و پدیده انتقال حرارت در آن با نتایج سایر پژوهش ها اعتبارسنجی گردیده است. سپس با تایید صحت مدل سازی انجام گرفته، در مرحله بعد نانوسیال اکسید آلومینیوم با غلظت-های متفاوت به آب اضافه شده و نتایج موردنظر استخراج می گردد. در این راستا ابتدا جریان سیال و انتقال حرارت به صورت دوبعدی در نرم افزار فلوئنت شبیه سازی می گردد. دمای دیواره های گرم و سرد استوانه های داخلی و خارجی به ترتیب K 350 و K 298 و قطر آن ها cm4 و cm10 در نظر گرفته شده و از نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با قطر نانو ذراتnm 50 برای انجام محاسبات استفاده شده است. برای آرام بودن جریان، عدد رایلی 105 در نظر گرفته شده است.

Keywords:

نانوسیال , انتقال حرارت , , حل دوبعدی , شبیه سازی عددی , چرخش استوانه