شبیه سازی عددی جریان آرام نانو سیال در لوله های خمیده با مقطع مربعی

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری جریان نانو سیال در لوله های خمیده ی افقی با مقطع چهار وجهی، تحت شار حرارتی به روش عددی بررسی شده است. از نانو سیال همگن ذرات اکسید آلومینیوم و آب به عنوان سیال پایه استفاده شده است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی و روش حجم کنترل برای حل عددی جریان به کار گرفته شده اند. در این مطالعه اثرات جریان های ثانویه و نیروی گریز از مرکز و شناوری بر میدان جریان در نظر گرفته شده است و همچنین به بررسی تاثیر عدد رینولدز، کسر حجمی ذرات جامد، اثر سطح خمیده در هندسه های مختلف بر میزان انتقال حرارت و افت فشار پرداخته شده است. نتایج در قالب خطوط هم تراز جریان و دما و همچنین نمودارهای عدد ناسلت و فشار ارائه گردیده است. انتقال حرارت و افت فشار در غلظت های مختلف ذرات جامد و اعداد رینولدز مختلف با هم مقایسه شده است. نتایج بیانگر آن است که با افزایش کسر حجمی ذرات جامد از ۰ تا ۵ درصد انتقال حرارت تا ۱۰ درصد و افت فشار ۱۰۰ درصد افزایش می یابد همچنین با افزایش عدد رینولدز از ۱۰۰ تا ۹۰۰ انتقال حرارت و افت فشار درون زانویی تا دو برابر افزایش می یابند. با توجه به نتایج سطح مقعر از داخل لوله تاثیر بیشتری در انتقال حرارت نسبت به سطح محدب ایفا می کند.

کلیدواژه ها:

جریان آرام ، عدد ناسلت ، لوله خمیده ، افت فشار ، انتقال حرارت