اثر خواص ماتریس متخلخل بر تولید حرارت داخلی درون محفظه اشباع شده با نانوسیال آب-مس

Abstract

در مقاله حاضر به بررسی جابجایی طبیعی نانوسیال آب-مس درون محفظه بسته‌ای که قسمتی از آن با ماده متخلخل با تولید حرارت داخلی پر شده است پرداخته میشود. نانوسیال مورد استفاده محلول مس-آب می‌باشد که برای تعیین خصوصیات آن از مدل‌های ماکسول و برینکمن استفاده شده است. به‌دلیل سرعت‌های پایین نانوسیال، از معادله دارسی-برینکمن جهت مدلسازی محیط متخلخل استفاده میگردد. به‌منظور بدست آوردن بیشترین برداشت انرژی از منبع حرارتی وابسته به دما، پارامترهای مختلفی مانند عدد رایلی، کسرحجمی نانوسیال، تخلخل ماتریس متخلخل و نسبت هدایت محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش کسر حجمی نانوسیال سبب افزایش نوسلت در تمامی تخلخل‌ها میگردد که این افزایش در تخلخل‌های پایین‌بیشتر خواهد شد. تغییرات نسبت هدایت ماتریس متخلخل تنها درتخلخل-های پایین اثرگذار بوده و سبب هدایت سریع حرارت تولید شده و افزایش دو برابری نوسلت خواهد شد. همچنین تغییرات تخلخل سبب ایجاد نقطه مینیمم برای نوسلت در تخلخل‌های دامنه 4/0 تا 6/0 خواهد گردید. با افزایش رایلی نفوذ نانوسیال به درون ماتریس متخلخل افزایش یافته و با خنک شدن ماتریس نوسلت بیشتری در تمامی دامنه تخلخل بدست می‌آید