تحلیل عددی نانوسیال در حضور میدان مغناطیسی با استفاده از lbm

هدف از این تحقیق توسعه روش لتیس¬بولتزمن(lbm) برای تحلیل اثر میدان مغناطیسی متغیر بر مشخصه¬های جریان و انتقال حرارت در نانو سیال می¬باشد. روش لتیس بولتزمن ابزار کارآمدی برای تحلیل سیالات چند جزئی نظیر نانوسیالات است. در این تحقیق از شبکه d2q9 در گسسته¬سازی معادلات بولتزمن استفاده شده و برای جمله برخورد در این معادله مدل bgk به کار رفته است. همچنین تخفیف های زمانی برای توابع توزیع جریان و انتقال حرارت بر اساس مشخصات نانوسیال مورد نظر تعریف گردیده¬اند. برای اعمال نیروی ناشی از میدان مغناطیسی از روش چند سرعتی(multi speed) که یکی از روش های موثر در روش لتیس بولتزمن می باشد، استفاده گردیده است. معادلات توابع توزیع جریان و انرژی به روش تفاضل محدود گسسته¬سازی و با استفاده از برنامه کامپیوتری که به زبان فرترن تهیه شده عددی حل گردیده¬ است. برای ارزیابی و صحت سنجی نتایج به دست آمده، جریان آب در داخل کانال دوبعدی در ناحیه آرام با سرعت ورودی یکنواخت، جریان داخل پله وارون برای رینولدزهای مختلف و همچنین جریان و انتقال حرارت داخل حفره در حضور میدان مغناطیسی برای ha=50 تحلیل گردیده و در هرکدام از مطالعات موردی، نتایج با نتایج دیگر محققان مقایسه شده است که نتایج به دست آمده بیانگر همخوانی خوب با نتایج معتبر گزارش شده می باشد. در ادامه اثر افزایش کسرحجمی نانوذرات اکسید آلومینیوم(al2o3) در سیال پایه آب و همچنین اثر میدان مغناطیسی و زاویه آن بر روی جریان و انتقال حرارت این نوع نانوسیال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که در حالت کلی با افزایش نانوذرات دمای متوسط نانوسیال در انتهای کانال افزایش می یابد که بیانگر بهبود انتقال حرارت در آن می باشد. همچنین تأثیر تغییرات زاویه میدان مغناطیسی از ?=0 تا ?=90 بر انتقال حرارت جابجایی برای اعداد مختلف هارتمن بررسی گردیده است. نتایج بیانگر افزایش عدد ناسلت در نتیجه افزایش عدد هارتمن می باشد و بیشترین افزایش در ?=90 که میدان مغناطیسی عمود بر جریان اعمال می شود را دارد. نتایج تحلیل معادلات نانوسیال در حضور میدان مغناطیسی حاکی از بهبود انتقال حرارت جابجایی بوده و تأثیر هر دو عامل میدان مغناطیسی و نانوذرات را دارد. این بهبود در جریان داخل کانال با شرط مرزی دما ثابت برای ناحیه آرام به 35 درصد نیز می¬رسد.