تحلیل عددی تأثیر چیدمان دو استوانه چرخان بر افزایش انتقال حرارت جریان نانوسیال ترکیبی درون یک محفظه باز

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیالن، رشت، ایران.

doi
10.22060/mej.2021.19823.7125
چکیده

در مقاله حاضر، تأثیر چیدمان‌های مختلف دو استوانه چرخان درون یک محفظه باز دارای دریچه‌های ورودی و خروجی بر الگوی جریان و افزایش انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال ترکیبی اکسید آلومینیوم-مس با پایه آب در محدوده رژیم آرام به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه، تأثیر پارامترهایی از قبیل چیدمان استوانه‌ها (A، B، C و D)، و همچنین سرعت زاویه‌ای چرخش استوانه‌ها (10- الی 10+)، عدد رینولدز (100 الی 500) و کسر حجمی نانوذرات 0/5 الی 3 درصد) بر الگوی جریان و انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که چیدمان D نسبت به سایر چیدمان‌ها، دارای بیشترین مقدار افزایش انتقال حرارت و شاخص ارزیابی عملکرد می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‎دهد که با افزایش سرعت زاویه‌ای استوانه‌ها، عدد رینولدز جریان ورودی به محفظه و کسر حجمی، شاخص ارزیابی عملکرد افزایش می‌یابد. همچنین با چرخش استوانه‌ها در جهت پادساعتگرد نسبت به چرخش ساعتگرد، شاخص ارزیابی عملکرد افزایش چشمگیری یافته و حدو1/30 برابر می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد که نانوسیال ترکیبی اکسید آلومینیوم-مس با پایه آب، موجب افزایش عدد ناسلت متوسط نسبت به نانوسیال مس با پایه آب و همچنین افزایش شاخص ارزیابی عملکرد نسبت به نانوسیال اکسید آلومینیوم با پایه آب می‌شود.