مدلسازی عددی انتقال حرارت جریان نانوسیال بین دو صفحه موازی

نانوسیال محلولی است از نانوذرات جامد به قطر 1 تا 100 نانومتر که در یک سیال پایه حل می شوند و انتقال حرارت را بهبود می بخشند. در این پایان‏نامه، جریان نانوسیال آب‏-‏ مس به عنوان سیال خنک‏کننده مورد بررسی قرار گرفته است. بدین ترتیب که انتقال حرارت این سیال در یک کانال افقی با طول بینهایت و در حالت دو بعدی شبیه سازی شده است. دیواره‏های این کانال تحت شرایط متقارن حرارتی شار ثابت و دمای ثابت دیواره قرار می‏گیرند. معادلات حاکم پیوستگی، ممنتوم و انرژی برای جریان آرام و در حالت بی بعد با استفاده از روش حجم محدود و استفاده از قاعده توانی گسسته‏سازی می‏شوند. الگوریتم شناخته شده simpler پاتانکار، برای حل این معادلات با رویه ضمنی و با استفاده از تکرار، به کار گرفته شده است. رسانایی گرمایی نانوسیال نیز تابعی از دماست. هم‏چنین این محاسبات در محدوده وسیعی از اعداد رینولدز (20<re<1500) و درصدهای حجمی مختلف (0???0.05) انجام شده اند. مشاهده می شود که با افزایش درصد حجمی ذرات جامد، نرخ انتقال حرارت نیز افزایش می یابد. گرمایش توسط مقاومت الکتریکی، تشعشع و انرژی هسته ای در رآکتورهای هسته ای از مصادیق کاربرد عملی شرط مرزی گرمایی شار حرارتی ثابت دیواره و همچنین مواردی از مبدلهای حرارتی مانند تبخیر کننده ها و کندانسورها، دمای ثابت سطح را به عنوان شرط مرزی حرارتی دیواره به خود می بینند.