تحليل جابجايي طبيعي سيال شامل ميكرو‌ذرات معلق داراي خاصيت مغناطيسي در يك كانال عمودي با طول بي‌نهايت

Analysis of Natural Convection of Hydromagnetic Fluid Contains Micro-Particles in a Infinite Vertical Channel

دركار حاضر، مساله ي جابجايي طبيعي يك سيال شامل ذرات معلق داراي خاصيت مغناطيسي (حالت سوسپانسيون)، تحت تاثير ميدان مغناطيسي، چاه و چشمه گرمايي داخل يك كانال عمودي به صورت تحليلي بررسي شده است. شرايط مرزي ديواره ها طوري است كه يك ديواره به صورت شار گرمايي ثابت بوده و ديواره ديگر در دماي ثابت قرار گرفته است و ميدان مغناطيسي نيز از سمت ديواره ي دما ثابت به كانال اعمال شده است نتايج نشان مي دهد كه تفاوت در شرايط مرزي رفتار متفاوتي از توزيع سرعت و دما را در طرفين كانال در پي خواهد داشت. به طوري كه با اعمال ميدان مغناطيسي توزيع سرعت حالت سينوسي داشته و با افزايش شدت ميدان دامنه ي آن افزايش مي يابد. همچنين در حضور چشمه گرمايي با افزايش عدد پرانتل دماي بي بعد در نزديكي ديواره ي دما ثابت كاهش يافته و در طرف ديگر كانال افزايش مي يابد و در حضور چاه گرمايي عكس اين پديده اتفاق مي افتد. علاوه بر اين توزيع عدد نوسلت در عرض كانال به ازاي مقادير مختلف چشمه و چاه گرمايي و نسبت هايي دمايي ديواره ها نشان داده شده است.

This study presents an analytical investigation of the natural convection hydromagnetic flow of a particulate suspension through a vertical channel in the presence of magnetic field and heat sink or source effects. The boundary conditions of the walls are such that one wall is in constant heat flux and the other wall is at a constant temperature and, the magnetic field is exerted on channel from the iso-thermal wall. The exact results of solving the equations are obtained for several physical states and the effect of the problem parameters on the velocity and temperature profiles is investigated. The results show that differences in boundary conditions will lead to different behavior of velocity and temperature distributions on both sides of the channel. So that by applying a magnetic field, the velocity distribution has a sinusoidal shape and with increasing the intensity of the field, its amplitude increases. Also in the presence of a source, with increasing Prandtl number the dimensionless temperature decreases near the iso-thermal wall and increases on the other side and in the presence of a heat sink, the opposite happens. Moreover, the distribution of the Nusselt number across the channel for different values of heat sourse and sink and temperature ratios is shown.