نام پژوهشگر: ایمان پیشکار
ایمان پیشکار بهزاد قاسمی
جریان جابه جایی توأم آزاد و اجباری توسط نانوسیال و سیال خالص از روی یک منبع گرم در یک کانال افقی به روش عددی در این پروژه بررسی می گردد. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد کانال شده و با منبع گرم تبادل حرارت می کند. معادلات مومنتوم و انرژی حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت همزمان حل می شوند. در ابتدا اثر پارامتر های حاکم مانند عدد رینولدز، گراشف، ضریب هدایت حرارتی و ابعاد منبع گرم را به طور جداگانه روی میدان جریان و انتقال حرارت برای نانوسیال و سیال خالص بررسی می کنیم. سپس به بررسی اثر افزایش نسبت حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت می پردازیم. در مرحله بعد با اضافه کردن منبع گرم دیگر به بررسی پارامترهای موثر بر انتقال حرارت از آنها مانند ابعاد و فاصله جدایش آنها می پردازیم. در پایان به بررسی اثر نانوذرات متفاوت بر انتقال حرارت از منابع گرم و مقایسه دو مدل مختلف پیش بینی ضریب هدایت حرارتی نانوسیال می پردازیم. از نتایج مشاهده می شود که استفاده از نانوسیال موجب پخش بهتر حرارت و بالا رفتن دمای میانگین منبع حرارتی می شود. این امر باعث کاهش گرادیان دما در اطراف منبع شده، ولی اثر بالا بودن ضریب هدایت حرارتی نانوسیال بر این کاهش گرادیان غلبه کرده و در کل موجب افزایش انتقال حرارت می شود. این افزایش در رینولدزهای بالا به دلیل حرکت سریع توده سیال، چشمگیرتر می باشد. با افزایش ریچاردسون انتقال حرارت از سطوح جلویی و عقبی منبع افزایش می یابد ولی اثر خاصی روی تبادل حرارت سطح بالایی مشاهده نمی شود. همچنین با افزایش ضریب هدایت منبع، مقاومت حرارتی آن کم شده و حرارت بهتر منتقل می شود. از طرفی افزایش نسبت طول به عرض منبع در مساحت ثابت آن منجر به افزایش سطح انتقال حرارت و در نتیجه افزایش انتقال حرارت می شود. در بررسی انتقال حرارت از دو منبع حرارتی مشاهده شد که افزایش فاصله اثر چشمگیری روی انتقال حرارت منبع دوم دارد. همچنین در بررسی نوع نانوسیال مشاهده کردیم که افزایش انتقال حرارت در اثر افزودن ذرات نانو بستگی زیادی به نوع آنها دارد. بالاخره از بررسی انجام شده بر روی مدل های ضریب هدایت حرارتی نانوسیال مشاهده شد که مدل انتخابی تاثیر زیادی بر پیش بینی نرخ انتقال حرارت از منابع دارد.