بررسی انتقال حرارت جابه‌جایی آزاد محفظة پرشده از نانوسیال با یک مانع با طول متغیر و تحت میدان مغناطیسی

کاهش وزن، ابعاد و مصرف انرژی از جمله مسائل حائز اهمیت در صنایع هوافضا (فضاپیماها و ایستگاه فضایی) است. همین موارد سبب نیاز به یک سیستم خنک‌کننده با قابلیت بالا و ابعاد کوچکتر می‌شود. نانوسیالات می‌توانند در سیستم‌های سردکننده نقشی حیاتی ایفا کنند. در این مقاله به بررسی عددی جریان آرام، لایه­ای با جابه‌جایی طبیعی نانوسیال، در یک محفظة مربعی تحت زوایای مختلف نسبت به افق با مانعی در وسط آن پرداخته شده است. در وسط محفظه، صفحه­ای عمودی با ضخامت ناچیز قرار دارد. معادلات حاکم به روش تفاضل محدود، مبتنی بر حجم کنترل جبری شده و به‌کمک الگوریتم سیمپل به‌صورت هم­زمان حل شده­اند. بر اساس نتایج حاصل از حل عددی، تأثیر پارامترهایی چون چرخش محفظه، عدد ریلی، نسبت حجمی ‌نانوذرات و عدد هارتمن بر میدان جریان و انتقال حرارت بررسی شده ­است. نتایج نشان می‌دهند که در چرخش محفظه، ماکزیمم انتقال حرارت وقتی صورت می­پذیرد که صفحة گرم با افق دارای زاویة 45 درجه باشد. صفحة میانی و افزایش عدد هارتمن موجب کاهش انتقال حرارت می­شوند، حال آنکه افزایش عدد ریلی موجب افزایش انتقال حرارت می­شود. افزایش نسبت حجمی ‌نانوذرات بسته به عدد ریلی ممکن است عملکرد حرارتی را تقویت یا تضعیف نماید.