مطالعه عددی تاثیرمیدان مغناطیسی بر رفتار حرارتی نانو سیال مغناطیسی با استفاده از مدل دو فازی اولر-لاگرانژ

در این مطالعه، رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی نانوسیال مغناطیسی ( نفت و 4%fe3o4) در یک لوله قائم و در حضور میدان های مغناطیسی مختلف، به صورت عددی با استفاده از مدل های اولر-لاگرانژ و مخلوط با روش حجم کنترل گرفته شده است،که نتایج بدست آمده با استفاده از این دو مدل عددی با یکدیگر مقایسه شده اند و همچنین مدل اولر-لاگرانژ به دو صورت دائم و گذرا در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند با استفاده از مدل اولر-لاگرانژ غلظت نانوذرات بیشتر در مرکز لوله است و به تدریج در نزدیکی دیواره کاهش می یابد. به منظور مطالعه تاثیر میدان مغناطیسی بر رفتار هیدرودینامیکی و حرارتی نانوسیال مغناطیسی کدهایی به معادلات حاکم مورد استفاده در نرم افزار ansys fluent 12 اضافه شده است. در مطالعه حاضر میدان مغناطیسی به صورت غیر یکنواخت و با گرادیان های مثبت و منفی اعمال شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مدل اولر-لاگرانژ گذرا از دقت بیشتری نسبت به مدل دائم برخوردار است. نتایج تاثیر اعمال میدان مغناطیسی نشان می دهند که میدان های مغناطیسی با گرادیان منفی باعث افزایش گرادیان سرعت در نزدیکی دیواره، افزایش عدد ناسلت و افزایش ضریب اصطکاک می شوند در حالی که میدان های مغناطیسی با گرادیان مثبت نتایج عکس دارند. همچنین تغییرات در رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی نانوسیال مغناطیسی تحت تاثیر میدان مغناطیسی با زمان تا رسیدن به حالت دائم با استفاده از مدل اولر-لاگرانژ نشان داده شده است.