جریان انتقال حرارت جابه جایی طبیعی لایه مرزی همراه با اثرنانوسیالات بر روی سطوح کروی

در تحقیق حاضر مدل سازی عددی لایه مرزی جریان انتقال حرارت جابه جایی طبیعی نانوسیال برروی سطح یک کره ساکن در شرایط دمای دیواره ثابت و همچنین شار دیواره ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. نانوسیالات مورد مطالعه شامل نانوذرات فلزی نقره و مس، اکسیدهای سرامیکی همچون اکسید آلومینیم و نیمه رساناهایی چون اکسید تیتانیم و سیال پایه آب می باشد. معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی با استفاده از پارامترهای نیمه تشابهی مناسب بی بعد شده اند و برای حل عددی معادلات بدون بعد بدستآمده، از روش تفاضل محدود و طرح نیمه ضمنی کرانک نیکلسون استفاده شده و - این معادلات با بهره گیری از یک کد کامپیوتری به زبان فرترن 90 حل گردیده اند. در این تحقیق اثر پارامترهای مانند عدد گراشف ، عدد پرانتل و درصد حجمی نانوذرات در سیال پایه برای نانوسیال های اشاره شده بر روی پروفیل های سرعت، دما، عدد نوسلت و ضریب اصطکاک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از حل عددی نشان می دهد که با افزایش درصد حجمی نانوذرات در سیال پایه، سیال سنگین تر شده و پروفیل سرعتآن کاهش پیدا می کند اما نرخ انتقال حرارت از سیال افزایش می یابد. همچنین با افزایش عدد پرانتل میزان نفوذ حرارتی در نانوسیال افزایش یافته و باعث کاهش لایه مرزی گرمایی و هیدرودینامیکی می شود.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابه جایی طبیعی ، نانوسیالات ، کره ، حل عددی