تحليل عددي جابجايي آزاد نانوسيالات غيرنيوتني در محفظه هاي متخلخل در حضور ميدان مغناطيسي

Numerical analysis of natural convection of non-Newtonian nanofluids in porous enclosures in the presence of a magnetic field

اين مقاله به شبيه سازي عددي جريان جابجايي آزاد نانوسيال غيرنيوتني در يك محفظه متخلخل مربع شكل تحت ميدان مغناطيسي مي پردازد. معادلات حاكم با استفاده از مدل دارسي براي محيط متخلخل و مدل قانون تواني براي نانوسيالات غيرنيوتني بدست مي آيند. مطالعه سيالات غيرنيوتني براي سيالات ديلاتانت انجام شده است. هدف اصلي اين پژوهش بررسي شدت ميدان مغناطيسي بر انتقال حرارت و قدرت جريان جابجايي آزاد نانوسيال غيرنيوتني آب-نقره، در شاخص هاي قانون تواني مختلف مي باشد. همچنين، اثر عدد رايلي و كسرحجمي نانوذرات بر انتقال حرارت بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش شدت ميدان مغناطيسي، انتقال حرارت و قدرت جريان جابجايي آزاد نانوسيالات غيرنيوتني، افزايش مي يابد و با افزايش شاخص قانون تواني اين تغييرات كمتر مي شود. بررسي نتايج نشان مي دهد كه شاخص قانون تواني اثر مهمي در تغييرات انتقال حرارت دارد. با افزايش شاخص قانون تواني، انتقال حرارت و قدرت جريان جابجايي آزاد در محفظه متخلخل كاهش مي يابد.

This paper deals with the numerical simulation of natural convection flow of non-Newtonian nanofluid in a square porous enclosure under a magnetic field. Governing equations are based on Darcy model for porous media and power-law model for non-Newtonian fluids. Study of non-Newtonian fluids for dilatant fluids (n 1) is performed. The main purpose of this study is to investigate the intensity of magnetic field on heat transfer and natural convection flow of Ag-water for different power law indices. Also, the effects of Rayleigh number and nanoparticles volume fraction on heat transfer are investigated. The results show that increasing the intensity of the magnetic field, the heat transfer and the convection of non-Newtonian nanofluids increases and while the power low index increases, these changes will be reduced. The results show that the power law index has important effects on heat transfer variations. Increasing the power law index, the heat transfer and the convection in the porous enclosure decreases.