A Double Multi-Relaxation-Time Lattice Boltzmann Method for Simulation of Magneto Hydrodynamics Natural Convection of Nanofluid in a Square Cavity

سال انتشار: 1395
محل انتشار: دوماهنامه مکانیک سیالات کاربردی، دوره: 9، شماره: 3
کد COI اختصاصی: JR_JAFM-9-3_018
زبان مقاله: انگلیسی
تعداد مشاهده: 196

نویسندگان

Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran

چکیده

In this work, for the first time, a double multi-relaxation-time lattice Boltzmann method (۲-MRT-LBM) is proposed to simulate MHD natural convection of nanofluid in a two-dimensional square cavity. The cavity is filled with TiO۲-water nanofluid and is get under a uniform magnetic field at different angles ϕ with respect to horizontal plane. The proposed numerical scheme is solved the flow field and the temperature field using MRT-D۲Q۹ and MRT-D۲Q۵ lattice model, respectively. So, the main objective of this work is to show the effectiveness of this model to predict the effects of pertinent parameters such as the Rayleigh number (۱۰۳ < Ra < ۱۰۷), the solid volume fraction (۰ % <  < ۵ %), the Hartmann number (۰ < Ha < ۶۰) and the magnetic field angle (۰ < ϕ < ۹۰) on the flow field and temperature field and the heat transfer performance of the cavity. The obtained results indicate that the proposed method is a powerful approach to simulate the MHD natural convection of nanofluids in a square cavity. Also the numerical results show that for Ra = ۱۰۵ and for the range of Hartmann number of this study, the heat transfer and fluid flow depend strongly upon the direction of magnetic field. Furthermore, the magnetic field influence on the effect of nanoparticles on the heat transfer enhancement is not significant.

کلیدواژه ها

Magnetic field, Cavity, Natural convection, LBM, ۲, MRT

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.