مطالعه عددي تأثير زبري هاي يكنواخت سينوسي بر انتقال حرارت جابجايي طبيعي نانوسيال در محفظه مربعي به ‌روش شبكه بولتزمن

در اين مقاله، تأثير زبري‌هاي يكنواخت سينوسي بر انتقال حرارت جابجايي طبيعي نانوسيالها در محفظه بسته به روش شبكه بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است. ديواره‌هاي جانبي چپ و راست محفظه داراي زيري‌هاي يكنواخت سينوسي بوده و به ترتيب در دماهاي گرم و سرد قرار گرفته‌اند. تقريب بوزينسك كه براي تغييرات جزئي چگالي استفاده شده است، باعث تأثيرپذيري ميدان‌هاي هيدروديناميكي و حرارتي از همديگر مي‌گردد. ويسكوزيته و هدايت حرارتي مؤثر نانوسيال‌ با مدل KKL محاسبه شده است كه تأثير حركت براوني ذرات را لحاظ مي‌كند. براي توابع توزيع سرعت و دما، مدل شبكه D2Q9 بكار رفته و از يك كد به زبان فرترن استفاده شده است. اثر تغيير پارامترهايي نظير عدد رايلي، محل قرارگيري زبري‌ها، تعداد زبري‌ها، دامنه بي‌بعد زبري‌ها و كسر حجمي‌ها مختلف از نانوسيال‌ آباكسيد آلومينيم بر روي ميدان‌هاي جريان و دما مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهند كه افزايش عدد رايلي و افزايش كسر حجمي، انتقال حرارت را افزايش مي‌دهند اما افزايش تعداد و دامنه بي‌بعد زبري‌ها سينوسي يكنواخت عدد ناسلت ميانگين را كاهش مي‌دهند. نرخ افزايش و كاهش عدد ناسلت ميانگين نيز تابع محل قرارگيري زبري‌ها سينوسي است.