حل نيمه تحليلي اثر نانوذرات و ميدان مغناطيسي بر انتقال حرارت از يك ديوار متخلخل

Semi - Analytic Solution of Nanofluids and MHD Field Effects on Heat Transfer from a Porous Wall

در مقاله حاضر اثر نانوذرات بر ميزان انتقال حرارت جابجايي آزاد غير دارسي، روي سطح ديوار متخلخل عمودي تحت ميدان مغناطيسي مطالعه شده است. ديوار بادماي سطح ثابت در مجاورت محيط با دماي ثابت قرار دارد. سيال پايه آب است كه شامل نانوذرات مختلفي مانند 〖Al〗_2 O_(3 ) ، CuO و Cu مي باشد. جريان آرام و آب و نانوذرات در تعادل گرمايي فرض مي شوند كه شرط عدم لغزش بين آنها حاكم است. معادلات ديفرانسيل جزئي حاكم بر مسئله به معادلات ديفرانسيلي معمولي تبديل وسپس اين معادلات به روش تبديل ديفرانسيلي حل مي گردند. اين روش حل نيمه تحليلي با روش عددي رانگ كوتا مرتبه چهارم مقايسه شده و مطابقت هاي خوبي بدست آمده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه افزودن نانوذرات به سيال پايه آب باعث افزايش انتقال حرارت جابجايي طبيعي مي شود و با افزايش درصد حجمي نانوسيال اين مقدار بيشترمي شود. از طرف ديگر افزايش ميدان مغناطيسي باعث كاهش ضريب انتقال حرارت بي بعد مي شود.

The present paper studies the effect of nanofluids on natural convection in an assumed Non-Darcy، porous medium on vertical wall embedded with MHD field. The wall temperature and free stream temperature are assumed constant. The base fluid is water that contains 〖Al〗_2 O_(3 )،CuO_and Cu as nanoparticles. We assumed that the flow is laminar and in no slip and thermal equilibrium condition. Partial differential equations are transformed to ordinary differential equations that are solved by Differential Transform Method (DTM). The current semi-analytic solution is compared with 4th order Runge-Kutta results and a good agreement is achieved. The obtained results show that adding nanoparticles to water، increases the heat transfer amount that is also increased with nanoparticle concentration. On the other hand، increasing the magnetic field decreases the nondimensional heat transfer coefficient.