شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالات از سطح کره

انتقال حرارت از سطوح کروی بدلیل استفاده گسترده آنها در صنعت و مهندسی شیمی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه انتقال حرارت از سطح کروی به کمک نانوسیالات توسط دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت و تأثیر نوع و غلظت نانوذرات بر نرخ انتقال حرارت بررسی شد. از مدلهای مختلف جریان جهت دست­یابی به نتایج بهینه استفاده ­گردید. نتایج حاصل از شبیه­سازی با نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی معتبر مورد مقایسه قرار گرفت و در نهایت مدل RNG k-&epsilon جهت شبیه سازی برگزیده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی از تطابق بالایی با راوبط تجربی برخوردار بود. در شبیه سازی­ها از نانوسیالات با جنس و غلظت­های متفاوت جهت بهبود نرخ انتقال حرارت استفاده شد. نتایج حاصل بهبود انتقال حرارت توسط نانوسیالات را نشان داد و همچنین با افزایش غلظت نانوذرات انتقال حرارت بهبود یافت. استفاده از نانوسیالات حاوی نانوذرات با رسانش هدایتی بالاتر دارای ضریب تأثیر بیشتری بود و در رینولدزهای پایین میزان تاثیر نانوسیالات بر نرخ انتقال حرارت چشمگیرتر بود. با افزایش رینولدز از میزان تأثیر نانوسیالات بر میزان انتقال حرارت کاسته شد. همچنین عدد ناسلت با افزایش غلظت نانوذرات کاهش یافت در حالی که با افزایش عدد رینولدز با افزایش همراه بود.