شبیه سازی عددی انتقال حرارت جابه جایی در جریان مغشوش غیرنیوتنی نانوسیال در یک لوله افقی مدور
نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، خمینی شهر، اصفهان
2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، خمینی شهر، اصفهان
3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، خمینی شهر، اصفهان
doi
10.22075/jme.2017.4749.چکیده
در این مقاله، انتقال حرارت جابه جایی در جریان مغشوش یک نانوسیال غیرنیوتنی درون لوله ای افقی و مدور با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و حل عددی معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی بررسی می شوند. برای این منظور از نانوسیالی غیرنیوتنی متشکل از سیال غیرنیوتنی محلول نیم درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز (CMC) در آب و نانوذرات Al2O3 استفاده شده است. در این تحقیق اندازه متوسط نانوذرات در محلول 25 نانومتر بوده و تحلیل برای دو کسر حجمی مختلف 5/0 و 5/1 درصد انجام شده است. اثر استفاده از نانوذرات بر ضریب انتقال حرارت جابه جایی موضعی نانوسیال غیرنیوتنی در جریان مغشوش و در رینولدزهای متفاوت بررسی شده است. همچنین تأثیر کسر حجمی های مختلف نانوذرات بر این ضریب و عد ناسلت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که میزان ضریب انتقال حرارت جابه جایی موضعی و ناسلت موضعی در نانوسیال غیرنیوتنی بیش از سیال غیرنیوتنی پایه است. همچنین این ضریب با افزایش غلظت نانوذرات و عدد رینولدز افزایش می یابد. تطابق خوبی بین این نتایج و نتایج تحقیقات آزمایشگاهی مشاهده شد.