مطالعه عددی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی جریان آرام سیال نانو درون لوله های افقی و مایل تحت شار حرارتی غیر یکنواخت در دیواره

با توجه به کاربرد فراوان لوله های افقی و مایل در صنعت، افزایش انتقال حرارت در این موارد خیلی مهم می باشد. در این پایان نامه رفتار حرارتی و هیدردینامیکی سیال نانو در یک لوله مسی بطور عددی مورد بررسی قرار می گیرد. مدل دو فازی مخلوط برای مدل کردن جریان سیال انتخاب شده است. معادلات بقای سه بعدی با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند. سطح بالایی لوله در معرض شار حرارتی قرار گرفته است و سطح پایینی عایق می باشد و انتقال حرارت هدایت داخل لوله مسی در نظر گرفته شده است. خواص های فیزیکی سیال نانو به غیر از چگالی در نیروی حجمی که با استفاده از فرض بوزینسک تقریب زده می شود، ثابت در نظر گرفته شده اند. رفتارهای حرارتی و هیدرودینامیکی نانو سیال آب و اکسید آلومینیم برای اعداد گراشهف، اعداد رینولدز و قطر متوسط ذرات نانو مختلف در شیب های مختلف لوله مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که در یک رینولدز و گراشهف، با افزایش نسبت حجمی جامد-مایع، ضریب انتقال حرارت و تنش برشی افزایش می یابد. با افزایش قطر متوسط ذرات پخش شده علاوه بر ضریب انتقال حرارت نیروهای شناوری نیز کاهش می یابد. آن همچنین باعث افزایش غیر یکنواختی ذرات نانو نیز می شود. همچنین نشان داده شده است که شیب لوله می تواند در ضریب انتقال حرارت و همچنین تنش برشی در سراسر لوله بخاطر تغییر مولفه های محوری و شعاعی نیروهای شناوری موثر باشد.