فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، انتقال حرارت جریان جابه‌جایی اجباری نانوسیال در یک کانال حلقوی با موانع متخلخل بر روی دیواره‌های داخلی و خارجی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوسیال با استفاده از مدل مخلوط دوفازی و جریان در ناحیه متخلخل بوسیله مدل دارسی-برینکمن-فرچهیمر شبیه‌سازی شده است. جریان سیال به صورت آرام، پایا، متقارن محوری و تراکم‌ناپذیر فرض می‌شود. همچنین، محیط متخلخل، یکنواخت و همگن بوده و خواص فیزیکی نانوسیال و محیط متخلخل ثابت فرض می‌شود. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل حل شده‌اند. اثر پارامترهایی نظیر عدد دارسی، ارتفاع مانع متخلخل، نسبت هدایت حرارتی ناحیه متخلخل به سیال و کسرحجمی نانوذرات و نوع آنها بر روی میدان جریان، انتقال حرارت و افت فشار بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از موانع متخلخل در مسیر جریان منجر به تغییرات قابل ملاحظه‌ای در مشخصه‌ها‌ی جریان و انتقال حرارت می‌شود. کاهش اعداد دارسی و رینولدز منجر به ایجاد گردابه در پشت موانع می‌شود که این گردابه‌ها تأثیر بسزایی بر روی انتقال حرارت دارند. با کاهش عدد دارسی، انتقال حرارت به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. این امر همچنین افت فشار شدیدی را در جریان ایجاد خواهد کرد. افزایش نسبت هدایت حرارتی ماتریس جامد به سیال باعث افزایش عدد ناسلت محلی دیواره در اطراف موانع خواهد شد که این افزایش در نفوذپذیری‌های بالا، بیشتر است. با افزایش ارتفاع موانع متخلخل، ضخامت لایه مرزی کاهش پیدا می‌کند و انتقال حرارت جابه‌جایی افزایش می‌یابد.