فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، انتقال حرارت جابجایی آزاد دو بعدی نانوسیال آبی اکسید آلومینیم (Al2O3) در محفظه بسته با دیواره‌های موجی پیچیده به روش شبکه بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است. دیواره‌های جانبی محفظه دارای هندسه پیچیده موجی هستند و دیواره سمت چپ دارای توزیع دمای غیریکنواخت سینوسی و دیواره سمت راست در دمای ثابت و سرد قرار دارند. دیواره‌های افقی بالا و پایین محفظه هر دو صاف و نسبت به عبور حرارت و جرم عایق شده‌اند. به علت تغییرات ناچیز چگالی در مطالعه حاضر، از تقریب بوزینسک استفاده شده است که باعث تأثیرپذیری میدان هیدرودینامیکی از میدان حرارتی می‌گردد. برای توابع توزیع چگالی و انرژی از آرایش شبکه D2Q9 استفاده شده است. تغییر پارامترهایی نظیر کسر حجمی نانوذرات، عدد رایلی، هندسه دیواره‌های جانبی، اختلاف فاز و دامنه تابع سینوسی دما بر روی میدان جریان و میدان دما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند در محدوده اعداد رایلی Ra=103 -105 با افزایش کسر حجمی نانوذرات، عدد ناسلت افزایش می‌یابد. علاوه بر این نشان داده شده است که برای یک عدد رایلی ثابت با تنظیم پارامترهای هندسه دیواره‌های عمودی می‌توان به یک انتقال حرارت بهینه دست ‌یافت. بیشترین اثر نانوذرات با تغییر عدد رایلی در اختلاف فازهای مختلفی مشاهده گردید. درنهایت این مطالعه می‌تواند یک دید کلی برای افزایش انتقال حرارت در محفظه‌هایی با دیواره‌های موجی و توزیع دمای سینوسی را فراهم آورد.