بررسي عددي تاثير ته‌نشيني نانوذرات بر ميدان‌هاي جريان، انتقال حرارت و انتقال جرم نانوسيال آب- اكسيد آلومينيوم در يك محفظه

در اين تحقيق ميدان‌هاي جريان، انتقال حرارت و انتقال جرم نانوسيال آب-اكسيدآلومينيوم به‌عنوان مخلوطي دوجزئي در محفظه‌اي مربعي با لحاظ مكانيزم‌هاي حركت براوني، ترموفرسيس و ته‌نشيني در بازه زماني 30 روزه به صورت عددي بررسي شده است. ديواره سمت چپ محفظه گرم، ديواره سمت راست آن سرد و اختلاف دماي بين آنها K8 مي‌باشد. ديواره‌هاي افقي نيز عايق درنظرگرفته شده‌اند. براي لحاظ تغييرات كسر حجمي نانوذرات با گذشت زمان از مدلي تجربي استفاده شده است. معادلات مومنتوم، انرژي و انتقال ذرات با استفاده از روش حجم محدود و به كمك الگوريتم سيمپلر حل شده‌اند. كسر حجمي اوليه نانوذرات برابر 0025/0، 0077/0 و 013/0، مدت زمان قرارگيري تحت امواج فراصوت 1، 2 و 3 ساعت و محدوده اعداد رايلي از 102 تا 105 مي‌باشد. نتايج حاصل‌شده نشان مي‌دهند كه ضريب بهبود با گذشت زمان و ته‌نشيني نانوذرات در اعداد رايلي 102 و 103 كاهش مي‌يابد. اما اين ضريب با گذشت زمان در اعداد رايلي 104 و 105 و كسر حجمي 0025/0 كاهش، در كسر حجمي 013/0 افزايش و در كسر حجمي 0077/0 با توجه به افزايش همزمان ضريب هدايت حرارتي و لزجت داراي نقطه بحراني مي‌باشد، به‌طوري كه ضريب بهبود تا قبل از نقطه بحراني افزايش و بعد از آن كاهش مي‌يابد. همچنين نتايج عددي نشان مي‌دهند كه با درنظرگرفتن سرعت ته‌نشيني نانوذرات، گراديان غلظت در نزديكي ديواره‌هاي سرد و گرم افزايش يافته و عدد ناسلت متوسط كاهش مي‌يابد.