بررسی انتقال حرارت اجباری نانوسیال در محیط متخلخل اشباع

دراین رساله انتقال حرارت اجباری نانوسیالات درون محیط متخلخل با شرط تعادل و عدم تعادل حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. سیال درون کانال متخلخل توسعه یافته فرض شده است و از معادله دارسی برینکمن فورچهیمر برای مدلسازی جریان و از مدل بونگیورنو برای مدلسازی انتقال حرارت استفاده شده است. اثرات مهاجرت نانوذرات بر روی انتقال حرارت اجباری در حالت تعادل و عدم تعادل حرارتی بین فازها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از روش تکفازی و دوفازی (مدل بونگیورنو) در مدلسازی انتقال حرارت نانوسیالات مقایسه می شود. نتایج نشان می دهند: مهاجرت نانوذرات نقش بسیار مهمی را در افزایش انتقال حرارت نانوسیالات ایفا می کند. همچنین توزیع غیر یکنواخت کسر حجمی نیز با تغییر اعداد بی بعد حاصل از بی بعد سازی معادلات مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت عدم تعادل حرارتی بین فازها، 4 مدل برای محاسبه شار کلی در حالت دمای ثابت بر روی دیواره ارائه شده است. همچنین برای حالت شار ثابت روی دیواره 3 مدل برای محاسبه شار جذب شده توسط هر کدام از فازها ارائه شده و با هم مقایسه می شوند. بررسی اثرات پارامتر انتقال حرارت سیال/نانوذره و سیال/جسم جامد نشان می دهند: این پارامتر تأثیر زیادی بر روی انتقال حرارت و شار حرارتی کل و شار جذب شده توسط فازها دارد. در روش آزمایشگاهی اثرات کسر حجمی بر روی انتقال حرارت و افت فشار مورد بررسی قرار می گیرد. در این آزمایش از نانوسیال آلومینا/آب استفاده شده است و کسر حجمی از 0-5/0% تغییر می کند. نتایج نشان می دهد افزایش کسر حجمی باعث افزایش انتقال حرارت و افت فشار می شود. نتایج عددی برای لوله حاوی ماده متخلخل نیز بررسی شده است و مدل های پیشنهادی برای محاسبه شار حرارتی در حالت دمای ثابت دیواره با نتایج تجربی مقایسه و بهترین مدل معرفی شده است.