بررسی جریان جابجایی طبیعی حول استوانه داغ واقع شده در درون یک حفره مربعی پرشده از نانو سیال(آب-مس و آب اکسید آلومینوم)

در این پروژه تاثیر تغییرات پارامترهای مختلفی مانند عدد رایلی، موقعیت قرارگیری مانع داغ، شعاع مانع داغ دایره ای و کسر حجمی نانوذرات مورد بررسی قرار می گیرد. تاثیر این پارامترها در مشخصه های حرارتی و میدان های جریان و دما، به منظور ایجاد یک مکانیزم کنترلی بر روی میزان گرمایش و یا سرمایش در محفظه مربعی به همراه مانع داغ هدف اصلی از انجام این تحقیق می باشد. نتایج حاصل از حل عددی نشان می دهد 1)افرایش عدد رایلی در هر میزان اندازه شعاع مانع و در هر موقعیت استقرار آن موجب افزایش میزان عدد ناسلت در سیال پایه و نانو سیال می گردد که البته میزان افزایش مربوط به نانو سیال کمی بیشتر است. 2) با افزودن بر اندازه شعاع مانع داغ دایره ای، میزان انتقال حرارت کل تا نزدیک به دو برابر (در محدوده مورد مطالعه شعاع ها در تحقیق حاضر ) افزایش می یابد. همچنین با افزایش اندازه شعاع مانع محدوده تبادلات حرارتی به قسمت های زیرین محفظه نیز کشیده می شود. 3- با افزایش اندازه شعاع مانع داغ دایره ای شکل، تفاوت در میزان عدد ناسلت سیال پایه و نانو سیال، به شدت افزایش می یابد. 4-تغییر موقعیت استقرار مانع داغ دایره ای باعث ایجاد تغییرات محدودی بر میزان ناسلت متوسط و در نتیجه انتقال حرارت کل می گردد و لیکن در صورت نزدیک شدن مانع به دیواره ها، تغییرات اساسی در میزان ناسلت موضعی و نحوه تبادل گرما در نزدیکی دیواره ها رخ می دهد. 5) در محفظه مربعی در یک شرائط مشخص به لحاظ موقعیت استقرار مانع و اندازه شعاع آن، در یک رایلی ثابت، با افزایش میزان کسر حجمی نانو ذرات، میزان عدد ناسلت افزایش می-یابد. 6) با افزایش کسر حجمی نانو ذرات، تاثیرنوع نانو ذرات مورد استفاده بیشتر می شود به گونه-ای که نانو ذرات مس با ضریب هدایت حرارتی بالاتر نسبت به نانو ذرات آلومینا، موجب افزایش بیشتر عدد ناسلت متوسط و بالنتیجه افزایش میزان انتقال حرارت خواهد شد. همچنین در غلظت های پایین، تفاوت زیادی میان نانو سیال های مختلف به لحاظ میزان عدد ناسلت وجود ندارد. 7) میزان ef با افزایش میزان کسر حجمی نانو ذرات برای هر دو نوع نانو سیال آب- مس و آب – اکسید آلومینیوم افزایش می یابد که البته شیب این افزایش در کسر های حجمی بالاتر در نمودار، کمی بیشتر می باشد. از دیگر سو با افزایش مقادیر عدد رایلی در یک کسر حجمی مشخص نانوسیال، میزان ef کاهش می یابد.