بررسي عددي تأثير نسبت منظر محفظه مستطيلي و كسر حجمي نانوذرات بر جا به جايي طبيعي نانوسيال آلومينا-آب

Influence of aspect ratio of rectangular enclosure and nanoparticles volume fractions on natural convection heat transfer of Al2O3- water nanofluid; A numerical study

در اين مطالعه به بررسي انتقال حرارت جابجايي طبيعي نانوسيال نيوتني با توجه به اثر تغيير ارتفاع نسبت به پهناي محفظه (نسبت منظر) و نيز ميزان كسرحجمي نانوذرات پرداخته مي شود و با فرض تك فاز و غيرقابل تراكم بودن نانوسيال بر پايه سيال آب شامل نانوذرات آلومينا (Al2O3) ، با غلظت هاي صفر تا 4 درصد حجمي مساله تحت جريان آرام مدل مي شود. فرمول ها و معادلات حاكم به صورت عددي به روش حجم محدود حل ميشوند و نتايج براي توزيع دما و سرعت و عدد ناسلت متوسط با استفاده از نرم افزار ديناميك سيالات محاسباتي پيشرفته فلوئنت در محدوده اعداد رايلي 5^10 تا 8^10 در محفظه با ابعاد مشخص به صورت دو بعدي ارائه شد كه داراي دو ديوار عمودي با دماهاي گرم و سرد با اختلاف دماي مشخص بوده و دو ديوار افقي آن عايق مي باشد. به طور كلي با توجه به مدل هاي استفاده شده براي ويسكوزيته و ضريب هدايت حرارتي نانوسيال، پيش بيني مي شود كه نانوسيال آلومينا-آب به دليل هدايت حرارتي بالاتر نسبت به آب خالص با كاهش عدد ناسلت متوسط مواجه ميشود. همچنين مشخص شد كه در محفظه هاي با نسبت منظر بيشتر به ويژه براي غلظت كمتر نانوسيال، انتقال حرارت جابجايي طبيعي افزايش قابل توجهي مي يابد.