Thermal Behavior of Carboxymethyl Cellulose Containing Alumina Nanoparticles at the Entrance Region of an Annulus

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 205

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-3_008

تاریخ نمایه سازی: 6 بهمن 1403

چکیده مقاله:

This paper investigates the thermal behavior of non-Newtonian nanofluids, specifically carboxymethyl cellulose (CMC) ۰.۵% and Al₂O₃ nanoparticles, in the fully developed region of a horizontal annulus. A three-dimensional axisymmetric, steady-state numerical solution is performed using the mixture multiphase model to compare with the results obtained from the single-phase model. The present study examines the effects of nanoparticle volume fraction ranging from ۰.۵% to ۱.۵% and particle diameters of ۲۵ nm and ۵۰ nm for various Reynolds numbers (Re) within the laminar flow regime. The results indicate that while the temperature profile distribution is slightly affected by changes in alumina concentration, significant variations are observed in the entrance region. Specifically, as Re is enhanced, the Nusselt number (Nu) is increased. For an outer wall heat flux of ۱۰۰۰ W/m² and a ۱% concentration, Nu at the x/L = ۰.۲۵ section augments from ۶.۹۲ to approximately ۱۳.۱۴ as Re is enhanced from ۵ to ۵۰۰. Additionally, for the same conditions, Nu is about ۰.۷۸% higher for Al₂O₃ nanoparticles with a diameter of ۲۵ nm than the ones with a diameter of ۵۰ nm. In all cases, there is an acceptable agreement between the results obtained from the mixture and the single-phase models, with discrepancies of less than ۱.۱۳%.

نویسندگان

F. Marzban

Department of Mechanical Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran

M. Marzban

Department of Biomedical Engineering, Islamic Azad University Shahreza Branch, Shahreza, Iran

K. Mohammadzadeh

Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran

A. Abadeh

Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abadeh, A., Davoodabadi Farahani, S., Mohammadzadeh, K., & Ghanbari, D. ...
  • Ahmad Khan, S., & Altamush Siddiqui, M. (۲۰۲۰). Numerical studies ...
  • Akbar, N. S., Raza, M., & Ellahi, R. (۲۰۱۶). Copper ...
  • Akbari, O. A., Toghraie, D., & Karimipour, A. (۲۰۱۵). Impact ...
  • Akbari, O. A., Toghraie, D., Karimipour, A., Marzban, A., & ...
  • Al-Kouz, W., Abderrahmane, A., Shamshuddin, MD., Younis, O., Mohammed, S., ...
  • Anoop, K. B., Sundararajan, T., & Das, S. K. (۲۰۰۹). ...
  • Azmi, W. H., Sharma, K. V., Mamat, R., Alias, A. ...
  • Bahiraei, M., & Alighardashi, M. (۲۰۱۶). Investigating non-Newtonian nanofluid flow ...
  • Beheshti, A., Moraveji, M. K., & Hejazian, M. (۲۰۱۵). Comparative ...
  • Behroyan, I., Vanaki, S. M., Ganesan, P., & Saidur, R. ...
  • Benkhedda, M., Boufendi, T., & Touahri, S. (۲۰۱۸). Laminar mixed ...
  • Bianco, V., Manca, O., & Nardini, S. (۲۰۱۰). Numerical simulation ...
  • Bozorg, M. V., Hossein Doranehgard, M., Hong, K., & Xiong, ...
  • Chon, C. H., Kihm, K. D., Lee, S. P., & ...
  • Chon, C. H., Kihm, K. D., Lee, S. P., & ...
  • Corcione, M. (۲۰۱۱). Empirical correlating equations for predicting the effective ...
  • Davoudi, A., Daneshmand, S., Monfared, V., & Mohammadzadeh, K. (۲۰۲۱). ...
  • Dawood, H. K., Mohammed, H. A., & Munisamy, K. M. ...
  • Dawood, H. K., Mohammed, H. A., Sidik, N. A. C., ...
  • Ellahi, R., Hassan, M., & Zeeshan, A. (۲۰۱۵). Shape effects ...
  • Ghanbari, S., & Javaherdeh, K. (۲۰۲۰). Thermal performance enhancement in ...
  • Hassan, M., Marin, M., Alsharif, A., & Ellahi, R. (۲۰۱۸a). ...
  • Hassan, M., Marin, M., Ellahi, R., & Alamri, S. Z. ...
  • He, Y., Men, Y., Liu, X., Lu, H., Chen, H., ...
  • Heidarshenas, A., Azizi, Z., Peyghambarzadeh, S. M., & Sayyahi, S. ...
  • Heris, S. Z., Etemad, S. G., & Esfahany, M. N. ...
  • Hojjat, M., Etemad, S. G., Bagheri, R., & Thibault, J. ...
  • Hojjat, M., Etemad, S. G., Bagheri, R., & Thibault, J. ...
  • Hojjat, M., Etemad, S. G., Bagheri, R., & Thibault, J. ...
  • Hojjat, M., Etemad, S. G., Bagheri, R., & Thibault, J. ...
  • Jafarimoghaddam, A., Aberoumand, S., Aberoumand, H., & Javaherdeh, K. (۲۰۱۷). ...
  • Javadpour, A., Najafi, M., & Javaherdeh, K. (۲۰۱۷a). Experimental study ...
  • Javadpour, A., Najafi, M., & Javaherdeh, K. (۲۰۱۷b). Experimental study ...
  • Javadpour, A., Najafi, M., & Javaherdeh, K. (۲۰۱۸). Effect of ...
  • Koca, H. D., Doganay, S., Turgut, A., Tavman, I. H., ...
  • Kumar, V., & Sarkar, J. (۲۰۱۸). Two-phase numerical simulation of ...
  • Lelea, D. (۲۰۱۱). The performance evaluation of Al۲O۳/water nanofluid flow ...
  • Lotfi, R., Saboohi, Y., & Rashidi, A. M. (۲۰۱۰). Numerical ...
  • Majid, S., & Mohammad, J. (۲۰۱۷a). Optimal selection of annulus ...
  • Majid, S., & Mohammad, J. (۲۰۱۷b). Optimal selection of annulus ...
  • Manninen, M., & Taivassalo, V. (۱۹۹۶). On the mixture model ...
  • Marin, M., Hobiny, A., & Abbas, I. (۲۰۲۱). Finite element ...
  • Masoumi, N., Sohrabi, N., & Behzadmehr, A. (۲۰۰۹). A new ...
  • Mirzaei, M., & Azimi, A. (۲۰۱۶). Heat transfer and pressure ...
  • Mishra, P. C., Mukherjee, S., Nayak, S. K., & Panda, ...
  • Moghadassi, A. R., Masoud Hosseini, S., Henneke, D., & Elkamel, ...
  • Moghari, R. M., Mujumdar, A. S., Shariat, M., F. Talebi, ...
  • Mohammadzadeh, K., Khaleghi, H., Khadem Abolfazli, H. R., & Seddiq, ...
  • Mojarrad, M. S., Keshavarz, A., Ziabasharhagh, M., & Raznahan, M. ...
  • Mokhtari Moghari, R., Akbarinia, A., Shariat, M., Talebi, F., & ...
  • Mokhtari Moghari, R., Akbarinia, A., Shariat, M., Talebi, F., & ...
  • Moraveji, M. K., Haddad, S. M. H., & Darabi, M. ...
  • Naderi, B., & Mohammadzadeh, K. (۲۰۲۰). Numerical unsteady simulation of ...
  • Nasiri, M., Etemad, S. G., & Bagheri, R. (۲۰۱۱a). Experimental ...
  • Nasiri, M., Etemad, S. Gh., & Bagheri, R. (۲۰۱۱b). Experimental ...
  • Othman, M. I. A., Said, S., & Marin, M. (۲۰۱۹). ...
  • Popa, C. V., Nguyen, C. T., & Gherasim, I. (۲۰۱۷). ...
  • Rabby, M. I. I., Hasan, M. E., Amin, A. al, ...
  • Rabienataj Darzi, A. A., Farhadi, M., & Lavasani, A. M. ...
  • Ragueb, H., & Mansouri, K. (۲۰۱۸). An analytical study of ...
  • Rahimi Gheynani, A., Ali Akbari, O., Zarringhalam, M., Ahmadi Sheikh ...
  • Rea, U., McKrell, T., Hu, L. wen, & Buongiorno, J. ...
  • Sajadifar, S. A., Karimipour, A., & Toghraie, D. (۲۰۱۷). Fluid ...
  • Sepehrnia, M., Mohammadzadeh, K., Veyseh, M. M., Agah, E., & ...
  • Sepehrnia, M., Mohammadzadeh, K., Veyseh, M. M., Agah, E., & ...
  • Shahsavar, A., Moradi, M., & Bahiraei, M. (۲۰۱۸). Heat transfer ...
  • Shojaeian, M., Karimzadehkhouei, M., & Koşar, A. (۲۰۱۷). Experimental investigation ...
  • Siavashi, M., & Jamali, M. (۲۰۱۶a). Heat transfer and entropy ...
  • Siavashi, M., & Jamali, M. (۲۰۱۶b). Heat transfer and entropy ...
  • Siavashi, M., & Rostami, A. (۲۰۱۷a). Two-phase simulation of non-Newtonian ...
  • Siavashi, M., & Rostami, A. (۲۰۱۷b). Two-phase simulation of non-Newtonian ...
  • Siavashi, M., Bahrami, H. R. T., & Saffari, H. (۲۰۱۷a). ...
  • Siavashi, M., Bahrami, H. R. T., & Saffari, H. (۲۰۱۷b). ...
  • Soltani, S., Etemad, S. G., & Thibault, J. (۲۰۱۰). Pool ...
  • Tahiri, A., & Mansouri, K. (۲۰۱۷). Theoretical investigation of laminar ...
  • Vajjha, R. S., & Das, D. K. (۲۰۰۹). Experimental determination ...
  • Vlase, S., Stac, C. N., & Marin, M. (۲۰۱۷). A ...
  • Wen, D., & Ding, Y. (۲۰۰۴). Experimental investigation into convective ...
  • Yarmohammadi, S., Mohammadzadeh, K., Farhadi, M., Hajimiri, H., & Modir, ...
  • Zarringhalam, M., Karimipour, A., & Toghraie, D. (۲۰۱۶). Experimental study ...
  • Zeinali Heris, S., Nasr Esfahany, M., & Etemad, S. G. ...
  • Zeinali Heris, S., Nasr Esfahany, M., & Etemad, S. G. ...
  • Zeinali Heris, S., Nasr Esfahany, M., & Etemad, S. Gh. ...
  • نمایش کامل مراجع