شبيه سازي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال متشكله از آب و نانو لوله كربنيFMWNT در يك ريزكانال تحت ميدان مغناطيسي در رژيم جريان لغزشي

Simulation of Convective Heat Transfer in a Nanofluid Composed of Water and FMWNT Carbon Nanotubes in a Micro-channel Subjected to a Magnetic Field in Slip Flow Regime

جابجايي انتقال حرارت، جابجايي اجباري نانوسيال تشكيل شده از آب و نانو ذرات FMWNT در ريزكانال دو بعدي به صورت عددي مورد بررسي قرار مي گيرد. ديواره پاييني ريزكانال، كاملا عايق و ديواره بالايي فقط در قسمت ورودي عايق حرارتي است و مابقي آن نيز تحت تاثير شار حرارتي ثابت q_0^" است. همچنين ميدان مغناطيسي با قدرت ثابت B0 روي آن اعمال مي شود. شرط مرزي سرعت لغزشي، در طول ديواره هاي ريزكانال در نظر گرفته مي شود. معادلات ناوير-استوكس گسسته سازي شده، سپس به كمك كد كامپيوتري به صورت عددي حل مي-شوند. نتايج در قالب پروفيل‌هاي سرعت، دما و عدد ناسلت ارايه مي شوند. در كار حاضر، اثر ميدان مغناطيسي بر سرعت لغزشي سيال مجاور ديوار ريزكانال براي نخستين بار بررسي مي شود. همچنين استفاده از نانوسيال متشكله از آب و نانو لوله كربني (FMWNT) به عنوان سيال عامل در ريزكانال، از جمله ديگر دستاوردهاي پژوهش حاضر است. مشاهده گرديد كه افزايش قدرت ميدان مغناطيسي، منجر به افزايش قابل توجهي در مقدار سرعت لغزشي مي شود.

The forced convective heat transfer of a nanofluid composed of water and FMWNT nano-particles in a 2D micro-channel is numerically investigated. The bottom wall of the micro-channel was fully insulated. The upper wall was insulated only at the entrance, and the rest of the upper wall was subjected to a constant heat flux of q_0^". A constant magnetic field with a strength of B0 was also applied on it. The slip velocity boundary condition was considered along the walls of the micro-channel. The Navier-Stokes equations were discretized and then solved numerically using a computer code. The results obtained were presented in the form of velocity profiles, temperature, and the Nusselt number. In this work, the effect of magnetic field on the slip velocity of the fluid adjacent to the micro-channel wall is studied for the first time. The use of a nanofluid composed of water and carbon nanotubes (FMWNT), as the working fluid in a micro-channel, could be another novelty of this work. It was seen that a stronger magnetic field corresponded to a more amount of slip velocity.