تحلیل تک فاز و دو فاز جابجایی مختلط نانو سیال در کانال قائم مستطیلی تحت شرایط مرزی گرمایی نامتقارن | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 7, Volume 14, Issue 13, 1393, Pages 47-58 PDF (804.14 K) | ||
| Authors | ||
| فرزاد بازدیدی تهرانی* 1; محمد صداقت نژاد2; نعیم اکرامی2; ایمان واصفی2 | ||
| 1استاد دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 2دانشجو دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| Abstract | ||
| در مقاله حاضر به مدلسازی عددی جریان آرام توأم با جابجایی مختلط نانو سیال آب-اکسید تیتانیوم در کانال قائم مستطیلی پرداخته شده است. بدین منظور از دو دیدگاه تک فاز و دو فاز استفاده شده است. در بخش دو فاز روش اویلر-لاگرانژ برای شبیهسازی پخش ذرات در سیال پایه به کار رفته است. این روش به گونه ایست که در آن سیال پایه به صورت فاز پیوسته و نانو ذرات به صورت فاز گسسته معلق در آن مدل میشوند، به طوری که اثر ذرات بر سیال پایه به صورت ترم چشمه در معادلات مومنتوم و انرژی لحاظ میشود. معادلات حاکم به روش حجم کنترل بر پایه المان محدود (CVFEM) گسسته سازی شدهاند. اثر درصد حجمی و اندازه نانو ذرات، نسبت منظری سطح مقطع کانال، شرایط مرزی نامتقارن و اثر نیروی شناوری بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی ارائه و مورد بحث قرار گرفت. در مقایسه بین مدل تک فاز و دو فاز مشخص شده است که مدل دوفاز نتایج دقیقتری را نسبت به مدل تک فاز در اختیار میگذارد. مشاهده میشود که افزایش درصد حجمی نانو ذرات، باعث بهبود ضریب انتقال حرارت میشود و این اثر در نسبتهای منظری بالاتر، پررنگتر است. همچنین در عدد ریچاردسون پایین تر که اثر جابجایی اجباری بیشتر از جابجایی آزاد است، پخش نانو ذرات آب-اکسید تیتانیوم در سیال پایه به نحوی است که بهبود انتقال حرارت بیشتر خواهد بود. در حالی که بهبود انتقال حرارت جابجایی برای %1 درصد حجمی نانو ذرات و Ri=0.5 در حدود %6.5 می باشد، برای Ri=5 به %4 هم نمیرسد. | ||
| Keywords | ||
| نانو سیالات; کانال قائم; انتقال حرارت جابجایی مختلط; اویلر-لاگرانژ; شرایط گرمایی نامتقارن | ||
|
Statistics Article View: 275 PDF Download: 274 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,560 |
| Article View | 19,396,790 |
| PDF Download | 15,843,201 |