مطالعه میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب-اتیلن گلیکول-اکسید آلومینیوم در ترکیبات مختلف با فرض خواص متغییر

در مطالعه حاضر، انتقال حرارت جابه جایی ترکیبی نانوسیال آب-اتیلن گلیکول-اکسید آلومینیوم در یک محفظه مربعی با درپوش متحرک به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر تغییرات درصد حجمی اتیلن گلیکول در ترکیب سیال پایه و همچنین تاثیر تغییرات کسر حجمی نانوذرات بر روی ویژگی های انتقال حرارت نانوسیال مورد توجه می باشد. دیواره بالای محفظه متحرک بوده و هر دو دیواره بالایی و پائینی عایق حرارتی می باشد. در حالی که دیواره سمت چپ در دمای بالا th، و دیواره سمت راست در دمای پائین tc ، می باشد.نتایج برای نانوسیال با سه ترکیب مختلف سیال پایه 20:80 ، 40:60 و 60:40 آّب/اتیلن گلیکول برای عدد ریچاردسون 1000-01/0 و کسر حجمی نانوذرات 015/0-0 در عدد گراشف ثابت 104 بدست آمده است. برای مدل کردن ویسکوزیته و ضریب هدایت حراتی،از مدل ارائه شده توسط ساندر و همکاران]21[ استفاده شده است. معادلات انتقال به روش حجم محدود با استفاده از الگوریتم سیمپلر به صورت عددی حل شده است. نتایج نشان می دهد که عدد ناسلت متوسط و قدرت جریان متاثر از درصد حجمی اتیلن گلیکول در سیال پایه و همچنین کسر حجمی نانوذرات می باشد. برای تمامی اعداد ریچاردسون مشاهده می شود که با افزایش درصد اتیلن گلیکول در سیال پایه، عدد ناسلت متوسط افزایش می یابد. میزان درصد افزایش عدد ناسلت متوسط، برای اعداد ریچاردسون پائین نسبت به اعداد ریچاردسون بالا، بیشتر است. همچنین با افزایش کسر حجمی نانوذرات ، میزان درصد افزایش در عدد ناسلت متوسط کاهش یافته به طوری که با افزایش درصد حجمی اتیلن گلیکول در سیال پایه از 20 درصد به 60 درصد، برای کسر حجمی 015/0 و عدد ریچاردسون 1/0 و 1000، عدد ناسلت متوسط به ترتیب به میزان 49/52 و 81/18 درصد افزایش پیدا می کند. افزایش درصد اتیلن گلیکول در سیال پایه برای تمامی اعداد ریچاردسون موجب کاهش قدرت جریان می شود. برای اعداد ریچاردسون پائین 01/0 ، 1/0 و 1، افزایش کسر حجمی نانوذرات موجب افزایش عدد ناسلت متوسط و کاهش قدرت جریان و برای اعداد ریچاردسون بالا 10 ، 100 و 1000 ، موجب کاهش عدد ناسلت متوسط و افزایش قدرت جریان برای نانوسیال با هر سه ترکیب مختلف سیال پایه می شود. نتایج نشان دهنده این است که عدد ناسلت متوسط متاثر از تغییرات ویسکوزیته ، چگالی و ضریب هدایت حرارتی نانوسیال می باشد.