تحلیل عددی اثر پره بر روی جریان و انتقال حرارت نانو سیال در حفره مربعی در جریان طبیعی آرام

جریان جابه جایی طبیعی در داخل حفره که تنها عامل محرک در آن نیروی شناوری می باشد، به علت تنوع کاربرد در بخش مهندسی و صنعت، یکی از پدیده های مهم به شمار می آید که در علم انتقال حرارت به گستردگی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین افزایش انتقال حرارت با توجه به محدودیت های طبیعی از مهمترین مسائل محققان و مهندسان این شاخه از علم می باشد. یکی از روشهای مرسوم برای افزایش انتقال حرارت در شرایط خاص قرار دادن پره برروی سطوح به منظور افزایش سطح انتقال حرارت و همچینی برهم زدن رژیم جریان می باشد. اخیراً پژوهشگران تحقیقات خود را به سوی دیگری نیز سوق داده اند که آن افزودن ذراتی در ابعاد نانو به سیال می باشد. گستردگی مسائل و نیاز به راندمان بالا به منظور کاهش مصرف و نتایج جالب توجهی که پژوهشگران از روش اخیر بدست آورده اند، فصل نو و پرکاربردی را در شاخه علم مکانیک، خصوصاً انتقال حرارت باز کرد. هدف این پروژه بررسی هر دو عامل اخیر ( اثر پره و اثر ذرات نانو ) در انتقال حرارت و جریان سیال در یک حفره مربعی با ابعاد واحد می باشد. این جریان در حالت تراکم ناپذیر با الگوریتم سیمپل مدلسازی شده است. با استفاده از برنامه عددی نوشته شده امکان مدلسازی انتقال حرارت در جریان آرام سیال با استفاده از فرض بوزینسک نیز فراهم گردیده است. نتایج نشان داده است که نانو ذرات معلق در سیال باعث افزایش نرخ انتقال حرارت در اعداد رایلی مختلف می شود. همچنین وجود پره در برخی مکانها باعث کاهش و در جای دیگر باعث افزایش عدد ناسلت می شود. همچنین نتایج نشان داده است که عدد ناسلت ماکزیمم و عدد ناسلت متوسط با افزایش نسبت حجمی ذرات نانو افزایش می یابند. شایان ذکر است که ذرات نانو درنظر گرفته شده در این تحقیق ذرات مس می باشند. مقایسه ی نتایج حاصل از حل جریان با محققان پیشین نشان دهنده ی همخوانی قابل قبول این نتایج می باشد.