بررسی جریان سه بعدی جابجایی آزاد نانو‌سیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بر پایه مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی

Abstract

در این مقاله اثر میدان مغناطیسی بر روی جریان جابجایی طبیعی سه بعدی نانوسیال مس/آب داخل یک حفره مکعبی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بر پایه مدل جدید زمان آرامش چندگانه دوتایی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور اعمال مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی شبکه D3Q19 برای حل معادله جریان و شبکه D3Q7 نیز برای حل میدان دما استفاده شد و تاثیر اعداد گراشف(Gr=1e3-1e5) و هارتمن (Ha=0-100) برای میزان نسبت حجمی‌های نانوذره متفاوت (12%-0=φ) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج برای صفحات و خطوط مختلف مکعب نشان داده شد و با توجه به دقت نتایج بدست آمده، روش عددی استفاده شده روشی مناسب برای حل جریان های پیچیده ارزیابی شد. همچنین با افزایش عدد هارتمن در حالت سیال بدون نانوذره مقدار انتقال حرارت کاهش یافت به‌طوری که بیشترین مقدار کاهش عدد ناسلت با افزایش عدد هارتمن از صفر تا 100 برابر 71% برای عدد گراشف 1e4مشاهده شد. در صورتی که با افزایش عدد گراشف و نسبت حجمی نانوذره میزان انتقال حرارت برای تمام اعداد هارتمن افزایش یافت و بیشترین میزان تاثیر نانو ذره در عدد گراشف 1e4 و عدد هارتمن 50 مشاهده گردید به طوری که با افزایش 12% حجمی نانوذره عدد ناسلت به میزان 43% افزایش یافت.