مدلسازی جریان آشفته ی نانوسیال در کانال دوبعدی با دیواره مواج

امروزه استفاده از نانو ذرات به منظور کاهش حجم سیستم های خنک کاری و مبدل های حرارتی مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. با توجه به اهمیت هندسه کانال در کارایی مبدل های حرارتی و بارز بودن اثر افزودن نانو ذرات در بهبود کارایی این وسایل بررسی همزمان این دو عامل می تواند در طراحی مبدل های حرارتی جدید تر راهگشا باشد. جریان آشفته نیز جریانی مهم و پر کاربرد است زیرا در اکثر مسائل مهندسی که با آن روبرو هستیم به نوعی با این جریان سر و کار خواهیم داشت. در این پایان نامه جریان و انتقال حرارت نانوسیال در رژیم های جریان و هندسه های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد که عبارتند از: الف) جریان آرام در کانال با دیواره سینوسی ب) جریان آشفته در کانال با دیواره سینوسی ج) جریان آشفته در کانال با دیواره ضخیم سینوسی. معادلات حاکم بر جریان و انتقال حرارت به کمک روش حجم محدود گسسته سازی شده و از الگوریتم سیمپل برای حل معادلات فشار و سرعت اصلاح شده در یک شبکه هم جا استفاده گردیده است. از درونیابی رای-چو برای جلوگیری از نوسانی شدن میدان فشار استفاده شده است.در ادامه صحت نتایج با بررسی جریان در شرایط مختلف در داخل کانال و مقایسه آن با داده های مراجع دیگر مورد سنجش قرار گرفته است. برای جریان آرایم عدد رینولدز بین 100 و500 بوده و برای جریان آشفته مقدار آن بین 3000 و 100.000 در نظر گرفته شده است. کسر حجمی از 0% تا 5% تغییر کرده و دامنه ی موج بین 0 و 3/0 در نظر گرفته شده است. همچنین میزان انتقال حرارت برای اختلاف فاز های متفاوت و طول موج های متفاوت نیز گزارش شده است. . نتایج حاصل از بررسی پارامترهای جریان و انتقال حرارت نانوسیال نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی انتقال حرارت افزایش می یابد. بررسی ها نشان داد که با افزایش دامنه ی موج و عدد رینولدز اندازه ی گردابه ها بزرگتر شده و تقریبا تمامی قسمت فرورفتگی دیواره را پر میکند. تاثیر دامنه ی موج برای رینولدز های بزرگتر از 300 مثبت بوده، ولی در رینولدز های کم تاثیر چندانی ندارد.