بررسی اثر لغزش سرعت و پرش دما بر انتقال حرارت نانوسیال در میکروکانالی تحت شار حرارتی ثابت با روش شبکه ی بولتزمن

در این مقاله اثر لغزش سرعت و پرش دما بر مشخصه های جریان و انتقال حرارتی نانوسیال آب – آلومینا در یک میکروکانال دو بعدی که در صفحه پایین تحت شار حرارتی ثابت و در صفحه ی بالا عایق است، با روش شبکه ی بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است. مساله مورد نظر در عدد رینولدز 5، برای سیال پایه و نانو سیال با کسر حجمی 02/0 و 04/0 در شرایط عدم لغزش و در ضرایب لغزش 04/0 و 1/0 و در قطر های نانوذرات 5 تا 50 نانومتر بررسی شده است. نتایج نشان داد که به طور کلی استفاده از سطوح آبگریز ضمن کاهش محسوس تنش برشی دیواره، در شرایط شار حرارتی ثابت بر خلاف شرایط دما ثابت نه تنها باعث کاهش بازدهی انتقال حرارتی میکروکانال نمی شود، بلکه تا حدودی بازدهی آن را افزایش می دهد. همچنین مشخص شد که اثر پرش دمایی بر عدد ناسلت میانگین، در سیال پایه بیشتر از نانوسیال است و با افزایش ضریب لغزش بیشتر می شود. در نانو سیال با کسر حجمی 04/0، با افزایش ضریب لغزش، عدد ناسلت میانگین به صورت پیوسته افزایش پیدا می کند ولی در سیال پایه این روند ابتدا صعودی و سپس نزولی است. درپایان، مشاهده شد که در هر کدام از ضرایب لغزش مورد بررسی، با افزایش قطر نانو ذرات تنش برشی میانگین و عدد ناسلت کاهش می یابد و این کاهش در قطر های کوچکتر و در کسر حجمی بزرگتر شدید تر است.