تاثیر جابجایی منبع گرمایی دما ثابت بر انتقال حرارت درون یک محفظه مربعی حاوی نانوسیال

در این مطالعه به بررسی عددی پارامترهای هیدرولیکی و حرارتی جریان آرام در جابجایی طبیعی نانوسیال آب-اکسید مس در یک محفظه مربعی دارای یک جسم (منبع) دما ثابت میانی پرداخته شده است و تاثیر تغییر عدد رایلی، کسر حجمی نانو ذرات و نیز تغییر موقعیت مکانی جسم دما ثابت میانی بررسی شده است. در این مطالعه دمای جسم میانی با دیواره گرم یکسان درنظر گرفته شده است که در کارهای مشابه کمتر به اینصورت بوده است و اغلب جسم دما ثابت با دمای متفاوتی نسبت به دیواره های دیگر محفظه فرض شده است. نتایج نشان می دهد که بر اساس غلظت و رایلی های مختلف، مقادیر متفاوتی برای ضریب انتقال حرارت جابجایی در محفظه حاصل می شود. از جمله نتایج حاصل شده این است که هنگامیکه جسم دما ثابت کاملا در مرکز محفظه قرار دارد ، در رایلی برابر ۱۰۰۰۰ با افزایش درصد غلظت نانوذرات از ۱% به ۵%، ضریب انتقال حرارت جابجایی تقریبا ۹% و در رایلی برابر۱۰۶، تقریبا ۱۱% افزایش داشته است. و یا در رایلی ثابت ۱۰۵ و غلظت ۳% ضریب انتقال حرارت جابجایی برابر ۹/۱۳ وات بر مترمربع کلوین و برای غلظت ۵% مساوی با ۶/۱۴ وات بر مترمربع کلوین است. همچنین مشاهده شد که با جابجایی جسم میانی بهترین حالت از نظر افزایش مقدار ضریب انتقال حرارت جابجایی زمانی رخ می دهد که جسم در نزدیکی ضلع تحت شار حرارتی یکنواخت قرار دارد. به طوریکه در این حالت برای آب خالص در رایلی ۱۰۴، ضریب انتقال حرارت جابجایی تقریبا ۱۷% نسبت به حالتی که جسم دما ثابت میانی در مرکز قرار دارد، افزایش داشته است.

کلیدواژه ها:

مطالعه عددی ، انتقال حرارت جابجایی طبیعی ، منبع دما ثابت مرکزی ، نانوسیال.