كابرد روش شبكه بولتزمن در شبيه سازي عددي جابجايي طبيعي نانوسيال در يك محفظه مربعي با مانع گرم

در كار حاضر انتقال حرارت جابجايي طبيعي نانوسيال اطراف مانع گرم درون يك محفظه مربعي با ‌ديواره‌هاي چپ و راست سرد، بالا عايق و پايين گرم با استفاده از روش شبكه بولتزمن شبيه سازي مي شود. جريان، آرام و ‌تراكم ناپذير و نانوسيال مورد مطالعه آب- اكسيد تيتانيم است، براي محاسبه سرعت جريان و دماي سيال از مدل شبكهD2Q9 استفاده مي‌شود. بررسي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال اطراف مانع گرم درون يك محفظه مربعي و تاثير عدد رايلي، كسرحجمي نانوسيال، ابعاد مانع، ابعاد محفظه، تغيير مدل محاسبه ضريب لزجت و ضريب هدايت حرارتي و شكل نانوذره بر عدد ناسلت از اهداف اين تحقيق مي باشد و براي اولين بار در اين تحقيق انجام شد. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش عدد رايلي و كسر حجمي، متوسط عدد ناسلت افزايش مي‌يابد. با اضافه شدن ابعاد مانع تا نصف ابعاد محفظه، متوسط عدد ناسلت افزايش يافته، سپس تا 7/0 ابعاد محفظه، كم مي‌شود. درحالت8/0 ابعاد محفظه ايجاد گردابه‌ها باعث افزايش انتقال حرارت مي شود. انتقال حرارت با دو برابر شدن عرض مانع نسبت به وقتي كه طول مانع دو برابر شود بهتر است. با دو برابر شدن طول محفظه متوسط عدد ناسلت به شدت افزايش مي يابد و با دو برابر شدن عرض محفظه به شدت كاهش مي يابد، متوسط عدد ناسلت در مدل بريكمن بيشتر از مدل وانگ است و در هر دو مدل ماكسول– گارنت و هميلتون– كروزر درصورتي كه نسبت سطح برابر يك باشد با هم برابر است. با كم شدن نسبت سطح متوسط عدد ناسلت زياد مي شود.