بررسی عددی تاثیر ته‌نشینی نانوذرات بر میدان‌های جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم در یک محفظه

نویسندگان

قنبرعلی شیخ زاده دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

مهدی ملامهدی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده مقاله:

در این تحقیق میدان‌های جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم نانوسیال آب-اکسیدآلومینیوم به‌عنوان مخلوطی دوجزئی در محفظه‌ای مربعی با لحاظ مکانیزم‌های حرکت براونی، ترموفرسیس و ته‌نشینی در بازه زمانی 30 روزه به صورت عددی بررسی شده است. دیواره سمت چپ محفظه گرم، دیواره سمت راست آن سرد و اختلاف دمای بین آنها 8کلوین می‌باشد. دیواره‌های افقی نیز عایق درنظرگرفته شده‌اند. برای لحاظ تغییرات کسر حجمی نانوذرات با گذشت زمان از مدلی تجربی استفاده شده است. معادلات مومنتوم، انرژی و انتقال ذرات با استفاده از روش حجم محدود و به کمک الگوریتم سیمپلر حل شده‌اند. کسر حجمی اولیه نانوذرات برابر 0/0025، 0/0077و 0/013 ، مدت زمان قرارگیری تحت امواج فراصوت 1، 2 و 3 ساعت و محدوده اعداد رایلی از 102 تا 105 می‌باشد. نتایج حاصل‌شده نشان می‌دهند که ضریب بهبود با گذشت زمان و ته‌نشینی نانوذرات در اعداد رایلی 102 و 103 کاهش می‌یابد. اما این ضریب با گذشت زمان در اعداد رایلی 104 و 105 و کسر حجمی 0/0025 کاهش، در کسر حجمی 0/013 افزایش و در کسر حجمی 0/0077 با توجه به افزایش همزمان ضریب هدایت حرارتی و لزجت دارای نقطه بحرانی می‌باشد، به‌طوری که ضریب بهبود تا قبل از نقطه بحرانی افزایش و بعد از آن کاهش می‌یابد. همچنین نتایج عددی نشان می‌دهند که با درنظرگرفتن سرعت ته‌نشینی نانوذرات، گرادیان غلظت در نزدیکی دیواره‌های سرد و گرم افزایش یافته و عدد ناسلت متوسط کاهش می‌یابد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعه عددی انتقال نانوذرات در جابه جایی طبیعی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با خواص متغیر در یک محفظه مربعی

متن کامل

بررسی عددی تاثیر نسبت منظر محفظه مستطیلی و کسر حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جابه جایی طبیعی نانوسیال آلومینا-آب

در این مطالعه تاثیر تغییر ارتفاع نسبت به پهنای محفظه (نسبت منظر) و همچنین کسرحجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جا به جایی طبیعی نانوسیال آلومینا-آب در یک محفظه بررسی شد. نانوسیال، تک فاز و غیرقابل تراکم و بر پایه سیال آب شامل نانوذرات آلومینا (اکسید آلومینیوم) فرض شده است. غلظت نانوذرات صفر تا 4 درصد است و جریان طبیعی آرام فرض شده است. محدوده اعداد رایلی 105×4 تا 108 در محفظه ...

متن کامل

مطالعه تجربی انتقال حرارت جریان نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم در لوله‌های مارپیچ میکروفین‌دار

بهبود انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در مقاله حاضر، روش‌های غیر فعال بهبود انتقال حرارت با استفاده از لوله‌های مارپیچ میکروفین‌دار و نانوسیال به صورت تجربی مطالعه شده است. در این کار تجربی جریان سیال و انتقال حرارت نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم برای کسر حجمی‌های 0، 5/0 و 1 در لوله میکروفین‌دار مارپیچ شده با دو قطر متفاوت کویل مارپیچ و دو زاویه مارپیچ میکروفین °18 و...

متن کامل

مطالعه عددی تاثیر توزیع غیریکنواخت قطر نانوذرات بر میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب اکسید آلومینیوم درون محفظه

در این تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت جابه جایی طبیعی، ترکیبی و اجباری نانوسیال آب ـ اکسید آلومینیوم درون محفظه ای مربع شکل با فرض توزیع غیریکنواخت قطر نانوذرات معلق در نانوسیال به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در هر سه جریان، دیواره های بالا و پایین محفظه عایق بوده و دیواره سمت چپ در دمای ثابت گرم قرار دارد. در جریان های طبیعی و ترکیبی دیواره سمت راست در دمای ثابت سرد و در جریان اجبار...

15 صفحه اول