مدل سازی عددی اثر انتقال نانو ذرات در جریان جابه‌جایی ترکیبی نانوسیال با خواص متغیر در محفظه مربعی با درگاه ورود و خروج جریان

Abstract

میدان جریان، انتقال حرارت و انتقال ذرات در جابه‌جایی ترکیبی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با فرض مخلوط غیر همگن در محفظه مربعی با درگاه ورود و خروج جریان به‌صورت عددی مدل‌سازی شده است. برای حل معادلات حاکم به صورت بی‌بعد، از روش حجم محدود استفاده شده و ارتباط میدان سرعت و فشار با الگوریتم سیمپلر برقرار شده است. مکانیزم‌های انتقال نانوذرات شامل ترموفرسیس، نفوذ براونی و اثر دوفور که سبب عدم یکنواختی غلظت نانوذرات می‌شوند، به عنوان مدل انتقال نانوذرات در نظر گرفته شده و مسئله برای کسرحجمی نانوذرات در محدوده 0 ≤ φb ≤ 0.04، عدد ریچاردسون در محدوده 0.01 ≤ Rif,0 ≤ 1 و دو عدد گراشف Grf,0=104 , 105 بررسی شده است. بر اساس نتایج به‌دست آمده مشاهده شده است که، در جابه‌جایی ترکیبی افزایش کسر حجمی و همچنین افزایش عدد گراشف در تمام محدوده اعداد ریچاردسون، منجر به افزایش انتقال حرارت می‌شود و مدل انتقال با تاثیر گذاری بر غلظت نانوذرات در محفظه سبب تاثیر بر میزان سرعت جریان و انتقال حرارت می‌شود، به‌گونه‌ای که در اختلاف دمای پایین مدل همگن و در اختلاف دمای بالا مدل انتقال، عدد ناسلت متوسط بیشتری پیش‌بینی می‌کند.