بررسي عددي انتقال حرارت همرفت تركيبي با به كارگيري موانع فراكتال در محفظه دايروي شكل پر شده از نانوسيال

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده در پژوهش حاضر جريان نانوسيال در محفظه دايروي شكل با حضور موانع فراكتال به روش حجم محدود و به صورت عددي بررسي مي‌شود. اين بررسي براي اعداد ريچاردسون 1/0، 1، 10 براي كسر حجمي0، 2و 3 درصد نانوذره جامد براي سه شكل مانع فراكتال در محفظه دوبعدي انجام مي‌شود. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهند كه وجود مانع با شكل خاص باعث مؤلفه دار شدن مسيرهاي حركت جريان و ايجاد گردابه¬هاي ضعيف‌تر در بخش‌هايي از محفظه مي‌شود. اين رفتار باعث افزايش تماس سيال با سطوح گرم مي‌گردد. رفتار خطوط جريان در محفظه متأثر از دو عامل اصلي تحريك‌كننده مي‌باشد. اين عوامل شامل متحرك بودن درپوش كه عامل اصلي حركت جريان است و به‌تبع آن به علت لزج بودن سيال انتقال لايه‌اي حركت به لايه‌هاي پايين سيال ادامه داشته و اين عامل، ميدان جريان را وادار به حركت مي‌سازد. افزايش سرعت درپوش باعث كاهش عدد ريچاردسون مي‌شود كه نفوذ حرارت و اختلاط بهتر در بين لايه‌هاي سيال در بخش‌هاي مختلف محفظه را به همراه خواهد داشت و چنانچه اين امر با افزايش برهم زدن جريان ناشي از حضور موانع همراه باشد، تأثير بيشتري در توزيع يكنواخت حرارت خواهد داشت. به نظر مي‌رسد علاوه بر مكانيزم جابجايي اجباري، مكانيزم هدايت حرارتي نيز نقش به سزايي در توزيع حرارت خواهد داشت. اين رفتار با افزودن نانوذره جامد در كسر حجمي بالاتر به ميزان ناچيزي توزيع حرارت را يكنواخت مي‌كند. همچنين افزايش عدد تغيير شكل مانع فراكتال باعث تغييرات رفتار سيركولاسيون سيال شده و كاهش شيب‌خط دما را به همراه خواهد داشت. افزودن نانو ذرات جامد نيز باعث افزايش هدايت حرارتي سيال خنك‌كننده شده و درنهايت افزايش عدد ناسلت موضعي را در پي خواهد داشت.

227681

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان