توصيف اولري-اولري جريان آب در يك گام پسرو تحت دمش نانوسيال

اين مقاله به بررسي جريان آب در يك گام پسرو تحت دمش نانوسيالات مختلف مي پردازد. هدف ارزيابي تاثير دمش نانوسيال بر ميزان انتقال حرارت است. براي اين منظور از مدل دوفازي اولري-اولري استفاده شده است. صحت شبيه سازي هاي انجام شده با مقايسه نتايج به دست آمده و نتايج موجود به اثبات مي رسد. نتايج نشان مي دهند كه افزايش دمش نانوسيال و بالارفتن كسرحجمي نانوذرات در آن، بهبود تبادل حرارت از سطوح مختلف كانال را در پي دارد. از مقايسه نتايج نانوسيالات مختلف مي توان دريافت كه حداكثر ميزان انتقال حرارت از ديوار پاييني هنگامي ايجاد مي شود كه نانوسيال دميده شده حاوي نانوذراتي با بالاترين ضريب هدايت حرارتي باشد. با اين وجود، مشخص مي شود كه بيشترين تبادل حرارت از ديوار بالايي مربوط به دمش نانوسيالي است كه نانوذرات آن بالاترين ميزان نفوذ را به جريان داخل كانال دارند. علاوه بر اين، مشاهده مي شود كه تفاوت در نتايج نانوسيالات مختلف با افزايش دمش نانوسيال و بالارفتن كسرحجمي نانوذرات در آن آشكارتر مي شود. درنهايت، مدل اولري-اولري نشان مي دهد كه در ميان نيروهاي ميان فازي، اثر نيروي جرم مجازي و نيروي متقابل ذرات ناچيز بوده به گونه اي كه مي توان از حضور آنها چشم پوشي كرد.

This paper deals with water flow in a backward-facing step with blowing of different nanofluids. The objective is to evaluate the effect of nanofluid blowing on the heat transfer rate. For this purpose, the Eulerian-Eulerian two-phase model is employed. The accuracy of the current simulations is demonstrated by comparing the obtained results with those of open literature. The results show that increasing the nanofluid blowing as well as nanoparticles fraction therein improves heat exchange from different surfaces of the channel. Comparing the results of different nanofluids leads one to conclude that the bottom wall heat transfer attains its maximum value when the blowed nanofluid contains nanoparticles with the highest thermal conductivity. However, it is found that maximum heat transfer in the top wall is achieved during blowing of a nanofluid with the highest nanoparticle penetration into the channel flow. Moreover, it is observed that discrepancies appearing between the results of different nanofluids become more remarkable as one increases the nanofluid blowing or nanoparticles fraction therein. Finally, the Eulerian-Eulerian model demonstrates that among the interphase forces, the effects of the virtual mass force and the particle-particle interaction force are negligible in such a way that they can be ignored.