انتقال حرارت جابجایی اجباری و رفتار هیدرودینامیکی نانوسیال آب/CuO در فضای بین استوانه های هم محور چرخان

Abstract

در بخش اول این مطالعه، مروری بر مطالعات مختلف بر روی انتقال گرمای جابجایی اجباری نانوسیال و مکانیزمهای حاکم بر آن صورت گرفته و پس از مقایسه مدلهای مختلف برای ضریب رسانایی و گرانروی مؤثر نانوسیال بر اساس مکانیزمهای معرفی شده، بهترین مدل جهت مدلسازی مسئله انتقال حرارت انتخاب شده است. سپس برای اولین بار رژیم جریان آرام توسعه یافته نانوسیال آب/اکسید مس در فضای بین استوانه های حلقوی دوار تحت شرایط جابجایی اجباری با دو شرط مرزی دما ثابت و شار گرمایی ثابت به صورت عددی بررسی شده است. کد تجاری با استفاده از نتایج دیگران در شرایط یکسان اعتبارسنجی شده و نتایج حاصل مطابقت بسیار خوبی با نتایج آنها نشان می دهند. نتایج نشان می دهند که کسر حجمی 1% یک نقطه گذار از یک نرخ افزایشی به نرخ افزایشی کمتر در انتقال حرارت صورت گرفته از دیواره ها محسوب شده و افزایش غلظت ذرات تأثیر چندانی بر افزایش یا کاهش ضریب اصطکاک ندارد. با افزایش عدد گراشف، کاهش انتقال گرما و ضریب اصطکاک در هر دو دیواره و در تمامی هندسه ها به جز در مواردی مشاهده شده است. همچنین نتایج نشان می دهند که افزایش عدد رینولدز جریان و چرخش استوانه داخلی سبب افزایش انتقال گرما و افزایش ناچیز ضریب اصطکاک در هر دو نوع شرط مرزی است.