بررسي عددي و تحليلي اثرات تفرق حرارتي بر انتقال حرارت جريان نانوسيال درون يك كانال

در مطالعۀ حاضر انتقال حرارت جريان نانوسيال از داخل يك كانال با آرايش هاي مختلفي از تزريق نانوذرات به‬عنوان عناصر تفرق حرارتي، بررسي شده است. در پديدۀ انتقال حرارت حضور نانوذرات در جريان سيال به‬عنوان يكي از مهم‌ترين عوامل ايجاد تفرق يا پراكندگي حرارتي شناخته مي‬شود. در اين پژوهش نحوۀ توزيع عناصر تفرق حرارتي يا همان نانوذرات در كانال به سه صورت توزيع در منطقۀ مركزي، توزيع در منطقۀ نزديكي ديوار و توزيع در كل كانال درنظر گرفته شده است. اعتبارسنجي نتايج توسط راه‌حل تحليلي براي يك وضعيت سادۀ مسئله و همچنين مقايسه با نتايج ارائه‌شده در مقالات گذشته، انجام شده است. حضور نانوذرات در منطقۀ مركزي كانال، عدد ناسلت و ويژگي هاي انتقال حرارت را به‌شكل صعودي افزايش مي دهد؛ اما براي آرايش مرزي، افزايش ضخامت نانوذرات تزريق‌شده منجر به يك رفتار صعودي نزولي براي عدد ناسلت مي شود، بنابراين در اين توزيع، ضخامت بهينه اي براي عناصر تفرق به‌دست مي آيد. همچنين در بررسي توابع توزيع مختلف نانوذرات تزريق‌شده در كل كانال، مشاهده مي شود كه برخلاف توزيع سهموي كه منجر به افزايش تقريباً خطي عدد ناسلت مي‌شود، در توزيع نمايي و به‌خصوص به‌ازاي مقادير بزرگ‌تر ضريب تفرق، افزايش عدد ناسلت رفتاري غيرخطي دارد كه مهم‌ترين وجه تمايز اين دو تابع توزيع مي باشد.