مطالعه عددی تأثیر زبری های یکنواخت سینوسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال در محفظه مربعی به روش شبکه بولتزمن
نویسندگان
1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه زابل
2 مربی، مهندسی مکانیک، دانشگاه زابل
doi
10.22044/jsfm.2019.7164.2684چکیده
در این مقاله، تأثیر زبریهای یکنواخت سینوسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیالها در محفظه بسته به روش شبکه بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است. دیوارههای جانبی چپ و راست محفظه دارای زیریهای یکنواخت سینوسی بوده و به ترتیب در دماهای گرم و سرد قرار گرفتهاند. تقریب بوزینسک که برای تغییرات جزئی چگالی استفاده شده است، باعث تأثیرپذیری میدانهای هیدرودینامیکی و حرارتی از همدیگر میگردد. ویسکوزیته و هدایت حرارتی مؤثر نانوسیال با مدل KKL محاسبه شده است که تأثیر حرکت براونی ذرات را لحاظ میکند. برای توابع توزیع سرعت و دما، مدل شبکه D2Q9 بکار رفته و از یک کد به زبان فرترن استفاده شده است. اثر تغییر پارامترهایی نظیر عدد رایلی، محل قرارگیری زبریها، تعداد زبریها، دامنه بیبعد زبریها و کسر حجمیها مختلف از نانوسیال آب-اکسید آلومینیم بر روی میدانهای جریان و دما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که افزایش عدد رایلی و افزایش کسر حجمی، انتقال حرارت را افزایش میدهند اما افزایش تعداد و دامنه بیبعد زبریها سینوسی یکنواخت عدد ناسلت میانگین را کاهش میدهند. نرخ افزایش و کاهش عدد ناسلت میانگین نیز تابع محل قرارگیری زبریها سینوسی است.
