تحلیل عددی تأثیر وجود بافل بر افزایش انتقال حرارت جریان نانوسیال روی یک پله پسرو: رابطه برازش برای عدد ناسلت متوسط
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
doi
10.22060/mej.2020.18564.6848چکیده
در مقاله حاضر، تأثیر حضور بافل بر الگوی جریان و افزایش انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال مس با پایه آب در محدوده رژیم آرام روی یک پله پسرو به صورت عددی مورد مطالعه قرارگرفتهاست. برای حل معادلات جریان و دما از روش حجم محدود استفاده شدهاست. در این مطالعه، تأثیر پارامترهای هندسی بافل از قبیل ارتفاع، عرض و تعداد آن، و همچنین عدد رینولدز و کسر حجمی نانوذرات بر الگوی جریان و انتقال حرارت بررسی شدهاست. همچنین به منظور ارزیابی همزمان افزایش انتقال حرارت و افت فشار، شاخص ارزیابی عملکرد تعریف شدهاست. نتایج حاکی از آن است که با افزایش ارتفاع بافل، عدد رینولدز و کاهش کسر حجمی، شاخص ارزیابی عملکرد افزایش مییابد. در تمامی شرایط، مقدار افزایش عدد ناسلت متوسط و شاخص ارزیابی عملکرد، برای عرض بافل معادل 2 برابر ارتفاع پله نسبت به سایر مقادیر عرض بافل، به ترتیب حدود %7/6 و %15 میباشد. همچنین نتایج نشان میدهد که حضور 2 بافل بهتر از تعداد دیگر بافلها است. به منظور جمعبندی، یک رابطه برازش برای نسبت عدد ناسلت متوسط همچون تابعی از عدد رینولدز، کسر حجمی نانو ذرات، تعداد بافل، ارتفاع بافل و عرض بافل با خطای متوسط %2/88 ارائه شدهاست.