شبیه سازی سه بعدی جریان آرام و انتقال حرارت حول دو مانع مکعبی شکل قرار گرفته روی صفحه بوسیله نانوسیال

در این مطالعه انتقال حرارت جابجایی در جریان سه بعدی آرام و پایدار حول دو مانع مکعبی قرار گرفته روی صفحه توسط نانوسیال آب - مس به عنوان خنک کننده، مورد بررسی قرار گرفته است. از روش حجم محدود و الگوریتم simple برای حل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی که در آن ضریب رسانندگی گرمایی موثر نانوسیال تابع دماست، استفاده شده است. مکعب ها تحت شار حرارتی ثابت بوده و با آرایش های مختلف هم راستا و غیرهم راستا روی صفحه ی پایه عایق قرار گرفته اند. مسأله برای فواصل طولی (l) و عرضی (m) مختلف، اعداد رینولدز در محدوده 150 الی 300 و کسر حجمی های مختلف در محدوده 0 تا 05/0 بررسی شده و تأثیر هر یک از پارامترهای فوق بر خطوط جریان، ضریب درگ، توزیع دما در صفحه ی پایه و وجوه مکعب ها و اعداد ناسلت محلی و متوسط روی موانع، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان می دهد که توزیع دما شدیداً وابسته به ساختار جریان بوده و با تغییر ساختار جریان در آرایش های مختلف تغییر خواهد کرد. همچنین بدلیل پیچیده تر و بزرگتر بودن گردابه ها حول موانع در آرایش غیرهم راستا ضریب درگ که بیشتر تحت تأثیر نیروی فشاری قرار دارد، نسبت به آرایش هم راستا بیشتر خواهد بود. این گردابه ها سبب به دام انداختن حرارت صفحات گرم توسط جریان شده و انتقال حرارت روی نقاطی از وجوه که به نقطه ی تمرکز گردابه ها نزدیک تر است، کمتر می باشد. علاوه بر این مشاهده شده است، با افزودن نانوذرات به سیال پایه و افزایش درصد حجمی ذرات جامد، نرخ انتقال حرارت سیال افزایش می یابد.