بررسی عددی تاثیر یک بافل رسانا بر انتقال گرمای ترکیبی همرفت طبیعی و تابشی نانوسیال غیر نیوتنی درون یک محفظه مربعی

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

doi
10.22034/jmeut.2024.58184.3313
چکیده

هدف از این تحقیق، مطالعه همرفت طبیعی همراه با تابش سطحی و حجمی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با در نظر گرفتن اثر سیال غیرنیوتنی درون محفظه مربعی شکل که یک پره رسانا بر روی دیوار گرم آن نصب شده­ است، می­باشد. دیواره­های داخلی از لحاظ تابشی، فعال می­باشند. معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی برای نانوسیال غیرنیوتنی به کمک روش حجم کنترل و با استفاده از الگوریتم SIMPLE حل می‌شوند. جمله تابش حجمی در معادله انـرژی، با استفاده از روش رزلند تقریب زده می‌شود. اثر موقعیت و اندازه پره، اثر پارامتر تابش حجمی بر روی میدان جریان و آهنگ انتقال گرما بررسی می‌شود. بر اساس نتایج، در اعداد رایلی پایین (Ra=103) افزایش طول پره، سبب بهبود عملکرد گرمایی تا حدود 80 درصد می­شود ولی در اعداد رایلی بالا (Ra=105) عدد نوسلت متوسط حدود 16 درصد کاهش می­یابد. با توجه به نتایج، عدد رایلی بحرانی وجود دارد که در آن افزایش طول پره تاثیری روی عدد نوسلت متوسط ندارد. همچنین افزایش پارامتر تابش حجمی در محدوده  برای Ra=105  سبب افزایش 2 برابری عدد نوسلت متوسط می­شود.