مدل سازی و بیشینه سازی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی در محفظه بسته پرشده با نانوسیال

نویسندگان

محمود صبور

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران محمد قلم باز

استادیار مهندسی مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، یک محفظه بسته چهارضلعی با هدف بیشینه سازی میزان انتقال حرارت جابه جایی طبیعی سیال خالص و نانوسیال های متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر مبنای سیال پایه به شکل بی بعد خود منتقل و با استفاده از روش المان محدود حل شدند. با بهره گیری از نتیجه های آزمایشگاهی موجود در پیشینه پژوهش و به منظور بررسی جامع رفتار حرارتی نانوسیال ها، دو عامل بی بعد جدید، یعنی عامل رسانش حرارتی (nc) و عامل لزجت دینامیک (nv) تعریف شده اند. عامل های یاد شده به جنس نانوذرات و سیال پایه، اندازه و شکل نانوذرات و دمای کارکرد نانوسیال بستگی دارند. استفاده از نانوذرات درون سیال پایه، باعث افزایش رسانایی حرارتی سیال عامل شده که در نتیجه آن امکان افزایش انتقال حرارت فراهم می شود. از طرفی بهینه سازی محفظه بسته نیز به تقویت هرچه بیشتر انتقال حرارت کمک شایانی می کند. به منظور بهینه سازی هندسی، دو عامل نسبت متناظر (نسبت ارتفاع به طول محفظه) و زاویه انحراف به عنوان متغیرهای بهینه سازی در نظر گرفته شده اند. بررسی ها برای اعداد رایلی گوناگون و کسرهای حجمی متفاوتی از نانوذرات به انجام رسیده است. نتیجه ها نشان می دهند که با افزایش عدد رایلی، از یک طرف محفظه بهینه باریک تر (افزایش نسبت متناظر) خواهد شد و از طرف دیگر زاویه انحراف محفظه نیز کاهش می یابد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل‌سازی و بیشینه‌سازی انتقال حرارت جابه‌جایی طبیعی در محفظه بسته پرشده با نانوسیال

در پژوهش حاضر، یک محفظه بسته چهارضلعی با هدف بیشینه‌سازی میزان انتقال حرارت جابه‌جایی طبیعی سیال خالص و نانوسیال‌های متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر مبنای سیال پایه به شکل بی‌بعد خود منتقل و با استفاده از روش المان محدود حل شدند. با بهره‌گیری از نتیجه‌های آزمایشگاهی موجود در پیشینه پژوهش و به‌منظور بررسی جامع رفتار حرارتی نانوسیال ها، دو عامل بی‌بعد جدید، یعنی عامل رسانش حرارت...

متن کامل

بررسی عددی تاثیر نسبت منظر محفظه مستطیلی و کسر حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جابه جایی طبیعی نانوسیال آلومینا-آب

در این مطالعه تاثیر تغییر ارتفاع نسبت به پهنای محفظه (نسبت منظر) و همچنین کسرحجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جا به جایی طبیعی نانوسیال آلومینا-آب در یک محفظه بررسی شد. نانوسیال، تک فاز و غیرقابل تراکم و بر پایه سیال آب شامل نانوذرات آلومینا (اکسید آلومینیوم) فرض شده است. غلظت نانوذرات صفر تا 4 درصد است و جریان طبیعی آرام فرض شده است. محدوده اعداد رایلی 105×4 تا 108 در محفظه ...

متن کامل

شبیه سازی عددی انتقال حرارت جابه جایی در جریان مغشوش غیرنیوتنی نانوسیال در یک لوله افقی مدور

در این مقاله، انتقال حرارت جابه جایی در جریان مغشوش یک نانوسیال غیرنیوتنی درون لوله ای افقی و مدور با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و حل عددی معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی بررسی می شوند. برای این منظور از نانوسیالی غیرنیوتنی متشکل از سیال غیرنیوتنی محلول نیم درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز (CMC) در آب و نانوذرات Al2O3 استفاده شده است. در این تحقیق اندازه متوسط نانوذرات ...

متن کامل

مطالعه عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی نانوسیال در یک محیط متخلخل مربعی شکل با استفاده از روش شبکه بولتزمن

In this study, for the first time natural convection heat transfer of Al2O3-water nanofluid with constant and variable properties is investigated within square shape porous media using the lattice Boltzmann method. The horizontal walls of the cavity are insulated, and left and right vertical walls are hot and cold, respectively. The Study have been carried out for Rayleigh numbers of 103, 10...

متن کامل

روش شبکه‌بولتزمن حرارتی مرتبه دوم در انتقال حرارت جابه¬جایی آزاد در محفظه¬های غیرمربعی

در این مقاله، انتقال حرارت جابه¬جایی آزاد دوبعدی در محفظه¬های غیرمربعی بسته، به شکل¬های مثلث، ذوزنقه، ربع دایره و نیم¬دایره با استفاده از روش بولتزمن شبکه¬ای مرتبه دوم حرارتی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. در تمام شبیه¬سازی¬ها سیال عامل هوا، با عدد پرانتل 71/0 در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد هنگامی که الگوی جریان دو سلولی است شاهد یک نقطه اکسترمم در روند تغییرات عدد ناسلت...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
پژوهش های کاربردی در شیمی

جلد ۱۰، شماره ۱، صفحات ۲۳-۴۱

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023