بررسی عددی اثرات فرکانس حرکت درپوش بر جریان و انتقال حرارت ترکیبی نانوسیال در یک محفظه دو بعدی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مسئله اثرات فرکانس حرکت درپوش یک محفظه ی دو بعدی پر شده از نانو سیال، بر جریان و انتقال حرارت ترکیبی بهصورت عددی، با استفاده از روش شبکه بولتزمن مورد مطالعه قرار می گیرد. جریان آرام و نانو سیال داخل محفظه نیوتنی و غیر قابل تراکم فرض می شود. در کار حاضر علاوه بر اثرات فرکانس به بررسی عدد Ri=10, Ri=1, Ri=0.1) و سه کسر حجمی ф=0.0%,2%,4% پرداخته شده است. نمودارهای پروفیل سرعت و دمای بیبعد و همچنین میزان تغییرات عدد ناسلت با فرکانس درپوش در کار حاضر موجود می باشد. با بررسی های انجام شده مشاهده می شود که تغییرات فرکانس، کسر حجمی نانو ذرات و تغییرات عدد ریچاردسون بر انتقال حرارت در داخل محفظه تاثیر گذار می باشند. همچنین مقایسه ی موردی بعدداری بین دو حالت مختلف شرط مرزی دیواره، یعنی حرکت درپوش با سرعت ثابت و حرکت درپوش باسرعت سینوسی انجام شده، و نشان داده می شود که برای بدست آوردن یک انتقال حرارت معین خروجی از محفظه، حالتی که درپوش با سرعت سینوسی حرکت می کند نسبت به حالتی که سرعت درپوش ثابت می باشد توان متوسط کمتری برای به حرکت درآوردن درپوش نیاز دارد. در قسمت بعددار برای حالتی که سرعت درپوش بصورت سینوسی می باشد با همین شیوه مطالعه به مقایسه تاثیرات فرکانس و تاثیرات نانوذرات پرداخته شده است بطوریکه تمام شرایط مرزی و شرایط حل مسئله ثابت نگه داشته می شود و تنها کسر حجمی نانو ذرات در داخل محفظه تغییر می کند. در پایان مشاهده می شود که در قبال افزایش انتقال حرارت خروجی از محفظه ناشی از افزایش کسر حجمی، میزان توان متوسط وروردی به درپوش نیز بهمقدار قابل توجهی افزایش می یابد و نشان داده می شود که برای بدست آوردن یک حرارت خروجی دلخواه از محفظه، سیال پایه آبتوان کمتری برای حرکت دیواره در مقایسه با نانو سیال نیاز دارد.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، جابجایی ترکیبی ، فرکانس حرکت در پوش ، محفظه ، شبکه بولتزمن