جابجايي طبيعي نانوسيال آبـ مس بين دو استوانه هم‌محور افقي با وجود شش پره شعاعي روي استوانه داخلي

Natural Convection of Cu-water Nanofluid in Concentric Annuli with Six Radial Fins Attached to Inner Cylinder

جريان جابجايي آزاد آرام نانوسيال آب? مس بين دو استوانه هم محور افقي با پره‌هاي شعاعي روي استوانه داخلي به طور عددي مطالعه شده است. استوانه داخلي و خارجي به ترتيب در دماي Ti و To (Ti > To) قرار دارد. معادلات اساسي با شرايط مرزي معين با استفاده از روش حجم محدود حل شده‌اند. طرح پيوندي براي گسسته‌سازي جمله جابجايي و الگوريتم سيمپلر براي ارتباط ميدان سرعت و فشار در معادلات مومنتوم استفاده شده‌اند. تاثير افزايش طول پره‌ها، تغيير عدد رايلي و تغيير كسر حجمي نانوذرات بر ميدان جريان و انتقال حرارت در حلقه بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش طول پره‌ها عدد ناسلت كاهش ولي نرخ انتقال حرارت افزايش مي يابد. همچنين با افزايش كسرحجمي نانوذرات عدد ناسلت و نرخ انتقال حرارت افزايش مي‌يابد.

Laminar natural convection of Cu-water nanofluid between two horizontal concentric cylinders with radial fins attached to the inner cylinder has been studied numerically. The inner and outer cylinders are considered at constant temperature Ti and To respectively, with Ti > To. The governing equations with the corresponding boundary conditions have been solved by using the finite volume method. The hybrid-scheme has been used to discretize the convection terms. In order to couple the velocity field and the pressure in the momentum equations, the SIMPLER-algorithm has been adopted. The effects of variation of the Rayleigh number, the fins length and the volume fraction of nanoparticles on the fluid flow and heat transfer inside the annuli have been investigated. It is observed from the results, by increasing fins length, average Nusselt number decreases and heat transfer rate increases. Also, by increasing the volume fraction of nanoparticles, average Nusselt number and heat transfer rate increases.