انتقال حرارت جابجایی جریان ضربانی (پالسی) آرام نانو سیال در لوله با دیواره شار ثابت

در این پایان نامه بررسی عددی هیدرولیکی و حرارتی جریان نوسانی نانوسیال در رژیم آرام جریان و در درون لوله انجام پذیرفته است. ذرات بسیار ریز در ابعاد نانو وقتی که بطور یکنواخت پراکنده و بصورت پایدار در سیال پایه معلق می شوند بهبود موثری در خواص حرارتی سیال پایه ایجاد می کنند. بررسی نرخ انتقال حرارت به کمک نوسانی کردن جریان متوسط که در بسیاری از استفاده ها در عمل رخ می دهد، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این پژوهش از مدل های تک فازی و مخلوط برای حل معادلات استفاده شده و نتایج آن ها مقایسه شده است. برای حل معادلات، یک کد عددی دو بعدی به زبان فورترن نوشته شده است. برای گسسته سازی معادلات حاکم از روش حجم محدود استفاده شده است. برای تولید شبکه، از آرایش شبکه هم جا استفاده شده و معادلات کوپل فشار و سرعت نیز با استفاده از الگوریتم سیمپل و روش درونیابی آرایش شبکه هم جا حل شده اند. صحت نتایج از لحاظ حرارتی با نتایج موجود تایید شده و در انتها شبیه سازی برای پارامتر های نوسانی متفاوت مانند اعداد رینولدز 100، 200 و 300 و عدد استروهال بین 2/0 تا 5 و دامنه سرعت ورودی بین 2/0 الی 7/0 متر بر ثانیه و کسر حجمی های نانوذرات 1 الی 4 انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوذرات، نرخ انتقال حرارت زیاد میشود. همچنین افت فشار در طول کانال بیشتر شده اما افزایش فرکانس و دامنه جریان ورودی تاثیر چندانی در افزایش عدد ناسلت کلی و انتقال حرارت نخواهد داشت و نمودار ناسلت حول مقدار پایای آن نوسان می کند. مدل دو فازی مخلوط، انتقال حرارت بیشتری را نسبت به مدل های تک فازی نشان می دهد و در مقایسه با مدل تک فاز با نتایج آزمایشگاهی همخوانی بهتری دارد.