تحلیل عددی تأثیر چیدمان پره بر الگوی جریان و افزایش انتقال گرما جریان نانوسیال غیرنیوتنی درون یک کانال چیندار
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.47090.2950چکیده
در مقاله حاضر، تأثیر چیدمان پره درون یک کانال چیندار بر الگوی جریان و انتقال گرما جابجایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی در محدودۀ رژیم لایهای به صورت عددی ارزیابی شده است. برای حل معادلات جریان و انرژی از روش حجم محدود به صورت دوبعدی، دائم و تک فاز استفاده شده است. در این مطالعه، تأثیر پارامترهایی از قبیل چیدمانهای مختلف پرهها، و همچنین عدد رینولدز (200 الی 1000) و کسر حجمی نانوذرات (5/0 الی 5/1 درصد) بر الگوی جریان و انتقال گرما بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از سیال غیرنیوتنی آب+CMC5/0% بجای سیال نیوتنی آب، موجب افزایش عدد ناسلت متوسط میگردد. نتایج نشان میدهد که شاخص ارزیابی عملکرد در حضور پره برای چیدمانهای A و D در تمامی شرایط مقداری بزرگتر از 1 دارد که نشاندهنده موثر بودن حضور پرهها بر راندمان حرارتی جریان نانوسیال غیرنیوتنی درون یک کانال چیندار میباشد. همچنین چیدمان D نسبت به سایر چیدمانها، دارای بیشترین مقدار افزایش انتقال گرما میباشد. علاوه بر این نتایج حاکی از آن است که با افزایش عدد رینولدز از 200 به 1000 و کسرحجمی نانوذرات از 5/0 به 5/1 درصد برای چیدمان D، عدد ناسلت متوسط حدود 85/9 درصد و شاخص ارزیابی عملکرد 09/9 درصد افزایش مییابد.
