بررسی عددی انتقال گرمای جابجایی آزاد نانوسیال اتیلن گلیکول/fe3o4 در حضور میدان الکتریکی

در تحقیق حاضر انتقال گرمای جابجایی آزاد نانوسیال اتیلن گلیکول/fe3o4 حول سیم نازک پلاتینی افقی در حضور میدان الکتریکی به روش دینامیک سیالات محاسباتی و با نرم افزار کامسول 4.3a مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد در غلظت های مختلف حجمی و در شدت های مختلف میدان الکتریکی و همچنین اثر تعداد و تغییر شکل الکترود بر انتقال گرما مورد مطالعه قرار گرفت و با نتایج تجربی مقایسه شد. نتایج بررسی عددی نشان می دهد که با افزایش جزء حجمی نانو ذرات ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد نانوسیال بدون میدان الکتریکی افزایش می یابد و میزان وابستگی ضریب انتقال گرما به جزء حجمی نانوذرات در اعداد ریلی پایین بیشتر از اعداد ریلی بالاست. همچنین الکتروهیدرودینامیک با مصرف کم انرژی ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد را افزایش می دهد. میزان افزایش ضریب انتقال گرما در حضور میدان الکتریکی در اعداد ریلی پایین بیشتر از اعداد ریلی بالاست زیرا در اعداد ریلی بالا، اثر جریان ثانویه در مقابل جریان ایجاد شده از نیروی بویانسی کاهش می یابد. ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد اتیلن گلیکول در حضور میدان الکتریکی با ولتاژ 12.5 kv در اعداد ریلی پایین حدود 40% و در اعداد ریلی بالا بیش از 5% افزایش می یابد. همچنین ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد نانوسیال در حضور میدان، از ضریب انتقال گرما بدون حضور میدان بیشتر است. نتایج نشان داد که با جایگزینی الکترود سوزنی با الکترود صفحه ای، ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد، افزایش بیشتری می یابد. همچنین میزان افزایش ضریب انتقال گرمای جابجایی آزاد، در صورت استفاده از سه الکترود سوزنی، بیشتر از یک الکترود سوزنی است.