شبیه سازی عددی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی تحتجریان آرام در یک لوله حاوی محیط متخلخل

در این پژوهش به مطالعه انتقال حرارت جابجایی برای جریان سیال غیرنیوتنی حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم در دو لوله افقی هم مرکز پرداخته شده است. از محلول کربوکسی متیل سلولز ۰.۵ درصد حجمی در آب به عنوان سیال پایه استفاده شده است. لایه از ماده متخلخل روی جداره های لوله قرار گرفته و این لایه ها در جهت شعاعی رشد می کنند. همچنین جداره های لوله تحت شار حرارتی قرار دارند. در این پژوهش اثر افزایش لایه متخلخل در کسر حجمی های متفاوت و اعداد رینولدز مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر عدد دارسی در کسر حجمی های مختلف نانوسیال در یک ضخامت مشخص از محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور حل عددی معادلات حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت از نرم افزار انسیس- فلوئنت استفاده شده است در روش حل عددی به کار گرفته شده برای گسسته سازی معادلات ممنتوم و فشار از گسسته سازی مرتبه دوم و همچنین برای گسسته سازی معادله انرژ ی نیز، از روش مرتبه دوم استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با افزایش عدد رینولدز و افزایش در کسر حجمی نانوسیال در یک عدد دارسی مشخص، ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابجایی ، جریان سیال غیرنیوتنی ، نانوذرات اکسید آلومینیوم ، لوله افقی ، شار حرارتی ، نرم افزار انسیس- فلوئنت