بررسی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیال در لوله تحت شار حرارتی ثابت در رژیم درهم

هدف از این تحقیق بررسی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیالات مختلف در رژیم جریان درهم می باشد. نانوسیالات مورد مطالعه ترکیبی از نانوذراتی چون اکسید مس، آلومینا، یا دی اکسید تیتانیوم در آب به عنوان سیال پایه می باشند؛ که در داخل لوله و یا کانال دوبعدی تحت شار حرارتی ثابت در جریان می باشد. برای مدل کردن رفتار نانوسیال از مدل تک فازی معادلات حاکم استفاده شده است.کلیه خواص ترموفیزیکی سیال متغیر و وابسته به دما می باشد. برای محاسبه و اعمال ویسکوزیته نیز از داده های تجربی نانوسیال استفاده شده است. معادلات حاکم بر جریان و انتقال حرارت با استفاده از روش حجم محدود گسسته سازی شده و از الگوریتم سیمپل برای حل معادلات کوپل فشار و سرعت اصلاح شده در یک شبکه مجتمع استفاده گردیده است. برای مدل کردن توربولانس نیز از مدل دومعادله ای k-? و k-? استفاده شده است. در ادامه صحت نتایج حاصل با بررسی جریان در هندسه و شرایط مختلف در داخل لوله و کانال و مقایسه آن با داده های مراجع دیگر مورد سنجش قرار گرفت. همچنین ناحیه ورودی جریان و تاثیر عوامل مختلف بر آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق مقایسه پارامترهای جریان و انتقال حرارت برای نانوسیالات مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که ضریب انتقال حرارت و تنش برشی دیواره با افزایش درصد حجمی نانوسیال افزایش می یابد. همچنین مقایسه نتایج حاصل با رابطه گلینسکی و روابط دیگر نشان داد که این روابط به خوبی می توانند، رفتار نانوسیال را پیش بینی کنند.