مدل‌سازي عددي انتقال حرارت جابه‌‌جايي داخلي سيال مغناطيسي تحت ميدان مغناطيسي منقطع و فركانس‌هاي زماني متفاوت

Numerical modeling of internal convection heat transfer of magnetic fluid in the pulse magnetic field and different time frequencies

در اين مقاله انتقال حرارت جابه‌جايي اجباري فروسيال در داخل يك لوله مسي شامل قسمت‌هايي با عايق الكترو مغناطيس تحت يك ميدان مغناطيسي متناوب به‌صورت عددي بررسي شده، كه هدف اصلي تحقيق، افزايش سرعت در لايه مرزي با استفاده از اثر ميدان مغناطيسي بر نانوذرات براي افزايش انتقال حرارت بيشتر بوده است. با توجه به اين‌كه تاكنون اثر استفاده از عايق الكترومغناطيس در افزايش انتقال حرارت جابه‌جايي به‌صورت تجربي بررسي نشده است، پس از مدل‌سازي عددي مسيله در حالت بدون عايق الكترو مغناطيس و اعتبار‌سنجي آن، اثرات ميدان مغناطيسي بر مقدار ضريب انتقال حرارت جابه‌جايي در درصدهاي حجمي و اعداد رينولدز مختلف در لوله‌اي شامل قسمت‌هايي با عايق الكترومغناطيس مورد بررسي قرار گرفته و با حالت بدون عايق مقايسه شده‌اند. افزايش فركانس زماني ميدان مغناطيسي متناوب و كسر حجمي نانوذرات، منجر‌به افزايش بهتر انتقال حرارت در محدوده مورد نظر گرديده‌اند، كه نتايج تاثير اين پارامترها و تغييرات ناشي از آن‌ها نسبت به حالت بدون ميدان مغناطيسي بيشتر است. همچنين نتيجه بررسي در اعداد رينولدز مختلف نشان داده است كه اثر ميدان مغناطيسي در اعداد رينولدز كم و فركانس‌هاي بزرگتر، بيشتر بوده است.

This numerical study forced convective heat transfer ferrofluid within a circular copper tube including portions of the electromagnetic isolation under an alternating magnetic field is performed. Laminar flows through a tube under uniform and thermal flux passes. The main objective is intensifying transfer of particles and increasing velocity in the boundary layer using nanoparticles to increase the effect of magnetic field onto more heat transfer. Convection regimens resulting from complex interactions between magnetic nanoparticles were studied under different conditions, with the concentration and volume of different heat transfer processes under different frequencies of the applied magnetic field were also studied. Magnetic field effects on the convective heat transfer coefficient at different Reynolds numbers and volume percentages have been studied. Also, when the electromagnetic is insulated pipe parts of have been studied and have been compared with the modes without insulation. Increase in the frequency and volume fraction of magnetic field, resulting in increased heat transfer were better. Magnetic field at low Reynolds numbers have shown a greater impact. To prove the numerical results. The results showed that the modeling data were in very good agreement with experimental data.