حل تشابهی انتروپی تولیدی جریان نانو سیال همراه با میدان مغناطیسی روی صفحه درحال کشش: یک مدل ساده جهت خنک کاری سیستم های نورد

Abstract

فرایند نورد یکی از متداول­ترین فرایند­های ساخت قطعات بوده و نرخ خنک کاری قطعه کار یکی از پارامترهای حائز اهمیت در بهبود خواص محصول تولید شده است. در این مقاله جریان یک نانوسیال روی صفحه تخت در حال کشش غیر خطی به همراه میدان مغناطیسی به عنوان مدل ساده شده­ای از فرآیند نورد مورد بررسی قرار گرفته است. سرعت کشش صفحه به صورت یک تابع توانی در نظر گرفته شده است که نسبت به مبدا تغییر می­کند. معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی، مومنتم و انرژی به روش تشابهی به معادلات دیفرانسیل غیر­خطی معمولی تبدیل و با روش رانج-کوتا حل شده­اند. نتایج حل تحلیلی معادلات مومنتوم و انرژی با داده های منتشر شده، مقایسه و انطباق مناسب حاصل شده است. نتایج نشان می­دهد با افزایش درصد حجمی نانو ذرات جامد φ و پارامتر غیر­خطی کشش n ، انتقال حرارت سیال بترتیب افزایش و کاهش می­یابد و افزایش مقدار پارامتر مغناطیسی M، سبب کاهش نرخ خنک کاری می­شود. در این مقاله عدد بیژن به عنوان معیاری از نرخ خنک کاری کیفی در فرآیند نورد معرفی شده است. بر اساس نتایج افزایش درصد حجمی نانو ذرات φ، پارامتر غیر­خطی کشش n و پارامتر مغناطیسی M به ترتیب باعث افزایش، کاهش و کاهش عدد بیژن می­شود. نتایج این تحقیق را می­توان برای افزایش نرخ خنک کاری در فرایند نورد فلزات بسط داد.