مطالعه برخورد قطره نانوسیال آب- سیلیکا به سطح داغ با استفاده از مدل تک فازی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

doi
چکیده

یکی از فرایندهای بسیار مهم خنک­کاری در صنایع، خنک­کاری از طریق اسپری قطرات می­باشد. در این پژوهش، برخورد قطره نانوسیال آب- سیلیکا  به سطح داغ در رژیم جوشش لایه­ای مطالعه می­شود. معادلات حاکم، شامل معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی در حالت تراکم ناپذیر می­باشند. برای اعمال اثر نانوذرات از مدل تک­فازی استفاده می­شود. از روش سطح تراز برای ردیابی سطح مشترک و از روش سیال مجازی، برای اعمال ناپیوستگی­ها روی سطح مشترک استفاده می­شود. اثر افزودن نانوذرات و نیز اثر سرعت برخورد قطره روی زمان تماس قطره با سطح، میزان پخش شدن قطره و میزان دفع حرارت از سطح داغ بررسی می­شود. افزایش سرعت برخورد منجر به افزایش پخش شدن قطره و آهنگ انتقال گرما می­شود. ولی اثر آن روی زمان تماس قطره ناچیز است. افزایش کسرحجمی نانوذرات، باعث افزایش زمان تماس قطره با سطح و میزان پخش شدن قطره روی سطح می­شود. در سرعت های برخورد بالاتر تاثیر اضافه کردن ذرات نانو روی افزایش میزان پخش شدن قطره بیشتر است. افزایش کسرحجمی، منجر به افزایش آهنگ انتقال گرما و میزان گرمای دفع شده از سطح می­شود.