مطالعه عدد‌ي انتقال حرارت مخلوط آب/ مواد تغييرفاز دهنده احاطه شده با نانوذرات داخل حفره حاوي استوانه چرخان

در مقاله‌ي حاضر انتقال حرارت داخل حفره‌اي حاوي مخلوط آب/ مواد تغييرفاز دهنده احاطه شده با نانوذرات مورد بررسي قرار گرفته است. ديواره‌هاي سمت چپ و راست به ترتيب گرم و سرد بوده و ديواره‌هاي افقي آدياباتيك فرض شده است. يك استوانه‌ي چرخان دايروي در مركز حفره قرار دارد كه به صورت ساعتگرد و يا پادساعتگرد مي‌تواند چرخش نمايد. معادلات اساسي حاكم به فرم بي‌بعد از قبيل: پيوستگي، بقاء مومنتوم و بقاء انرژي با استفاده از روش المان محدود و به صورت كوپل با يكديگر حل شده‌اند. جهت بررسي صحت نتايج عددي، مقايسه‌اي با خروجي‌هاي ديگران ارائه شده است كه نشانگر تطابق بسيار خوب نتايج مي‌باشد. پارامترهاي مورد بررسي در اين مطالعه عبارتند از: شعاع بي‌بعد استوانه(R)، عدد رايلي(Ra)، دماي ذوب بي‌بعد ماده تغيير فاز دهنده(θfu)، عدد استفان(St) و سرعت زاويه‌اي بي‌بعد استوانه چرخان(Ω). طبق نتايج بدست آمده با افزايش شعاع بي‌بعد استوانه از0/1=R تا 0/4= Rو با 300-= Ω نرخ انتقال حرارت 23/37 درصد افزايش مي‌يابد. از طرف ديگر، در صورت عدم چرخش استوانه و با 4/0R=، نرخ انتقال حرارت نسبت به حفره‌ي فاقد استوانه، حدود 59/7 درصد كاهش مي‌يابد. كه نشان دهنده‌ي اهميت چرخش استوانه داخل حفره در افزايش نرخ انتقال حرارت مي‌باشد.