مدل سازی جریان نانو سیال و بررسی انتقال حرارت در یک کانال موجی شکل تحت تاثیر میدان مغناطیسی به وسیله openfoam

در این مطالعه، انتقال حرارت جابجایی در یک کانال سینوسی شکل حاوی نانو سیال تحت میدان مغناطیسی، به وسیله کد متن باز اپن فوم بررسی شده است. میدان مغناطیسی عمود بر کانال اعمال می شود. آب به عنوان سیال پایه در نظر گرفته شده است و نانو ذره مس به آن افزوده می شود. برای شبیه سازی نانو سیال از مدل ماکسول-گارنت برای ضریب رسانش حرارتی و مدل برینکمن برای ویسکوزیته دینامیکی استفاده می شود. علاوه بر این از روش ماکسول برای محاسبه رسانش الکتریکی نانو سیال استفاده شده است. تغییر پارامترهایی نظیر اثر شکل هندسی ، درصد حجمی نانو سیال ،عدد بی بعد هارتمن و عدد بی بعد رینولدز در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج عددی گذشته نشان می دهد استفاده از روش حجم محدود به کمک اپن فوم، دقت خوبی برای حل اینگونه مسایل داراست. نتایج نشان می دهند با افزایش جداگانه تمام پارامترهای ذکر شده، عدد ناسلت افزایش می یابد. درصد حجمی نانو سیال، بیشتر بر مقادیر ماکزیمم عدد ناسلت محلی در هر طول موج کانال و مقادیر هارتمن، هم بر مینیمم و هم بر ماکزیمم مقدار عدد ناسلت محلی ،تاثیر گذار هستند. با افزایش عدد رینولدز و ضریب هندسی، گردابه ها در حفره های کانال سینوسی شروع به شکل گیری می کنند. گردابه ها تاثیر دوگانه ای بر انتقال حرارت دارند. افزایش همزمان عدد هارتمن و ضریب هندسی انتقال حرارت را کاهش می دهد. همچنین بررسی اثر تغییر زاویه اعمال میدان مغناطیسی نشان داد که وقتی میدان مغناطیسی عمود بر جریان سیال باشد، حداکثر تاثیر را بر افزایش انتقال حرارت دارد. اعمال میدان مغناطیسی، همزمان با افزایش انتقال حرارت، اختلاف فشار دو سر کانال را نیز افزایش می دهد. مقادیر کم ضریب هندسی و عدد رینولدز تاثیر زیادی بر انتقال حرارت ندارند اما در ضرایب هندسی بیشتر و اعداد رینولدز بالاتر، این افزایش انتقال حرارت چشمگیر است.