نام پژوهشگر: یوسف نرمانی کهنمویی

بررسی عددی تاثیرات میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جریان نانوسیال در یک لوله خمیده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1389
  یوسف نرمانی کهنمویی   حبیب امین فر

در پایان نامه حاضر در مرحله اول با روشهای تک فازی و مدل مخلوط دو فازی به مطالعه ی رفتار هیدرودینامیکی و حرارتی جریان نانوسیال در یک لوله ی خمیده پرداخته شده است. مدلهای تکفازی و مخلوط دو فازی با هم مقایسه شده است. تأثیر کسر حجمی نانوذرات، جنس سیال و نانوذرات، عدد رینولدز و عدد گراشف و ... روی جریان و انتقال حرارت بررسی شده اند. همچنین جریان های ثانویه ناشی از نیروهای شناوری و گریز از مرکز مورد مطالعه قرار گرفته اند. علاوه بر این تفاوت انتقال گرما در لوله های خمیده و مستقیم نیز بررسی شده است. با توجه به نتایج مشاهده می شود که افزودن نانوذرات و ایجاد خمیدگی که به ترتیب باعث افزایش رسانش گرمایی سیال و افزایش جریانهای ثانویه می شوند، انتقال حرارت را به طور چشمگیری افزایش می دهند. در ادامه ی پژوهش با اعمال یک میدان مغناطیسی خطی بر جریان نانوسیال مغناطیسی در لوله ی خمیده، جریانهای ثانویه ناشی از نیروی مغناطیسی و تأثیر آن بر رفتار حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. روابط مربوط به اعمال میدان مغناطیسی که نیروی مغناطیسی (kelvin force)، و سرعت لغزشی نانوذرات است با توجه به هیدرودینامیک سیالات مغناطیسی (ferrohydrodynamics) و دینامیک ذرات استخراج شده و با نوشتن کد هایی به معادلات حاکم بر جریان سیال در نرم افزار ansys fluent 12 اضافه شده اند. نتایج حاصل نشان دهنده ی افزایش جریانهای ثانویه و به دنبال آن افزایش ضریب انتقال حرارت با اعمال میدان مغناطیسی است. در انتها نیز به بررسی جریان و انتقال حرارت نانوسیال مغناطیسی در یک لوله ی قائم مستقیم با جریان روبه بالا تحت تأثیر میدان مغناطیسی خطی در راستای جریان پرداخته شده و نشان داده شده است که نیروی مغناطیسی در جهت جریان باعث مکش سیال شده اما ضریب انتقال حرارت را کاهش می دهد. درحالیکه نیروی مغناطیسی در خلاف جهت جریان باعث افزایش افت فشار و افزایش انتقال حرارت می گردد