مطالعه تاثیر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال در محفظه موجی با توزیع دمای غیر یکنواخت

در مقاله حاضر، انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال آب- اکسید مس با در نظر گرفتن حرکت براونی تحت تاثیر میدان مغناطیسی در محفظه بسته به روش شبکه بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است. دیواره سمت چپ محفظه دارای هندسه موجی و توزیع دمای غیریکنواخت سینوسی بوده و دیواره سمت راست در دمای ثابت و سرد Tc قرار دارد. دیواره های افقی بالا و پایین محفظه هر دو صاف و نسبت به عبور حرارت و جرم عایق شده اند. به علت تغییرات ناچیز چگالی، از تقریب بوزینسک استفاده شده است که باعث تاثیرپذیری میدان هیدرودینامیکی از میدان حرارتی می گردد. برای توابع توزیع چگالی و انرژی از آرایش شبکه D۲Q۹ استفاده شده است. در این مقاله اثر پارامترهایی نظیر کسر حجمی نانوذرات، عدد رایلی، عدد هارتمن و پارامترهای هندسی دیواره موجی بر روی میدان های جریان و دما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با افزایش عدد رایلی و افزایش کسر حجمی نانوذرات، عدد ناسلت افزایش ولی با افزایش عدد هارتمن عدد ناسلت کاهش می یابد. بااین حال با توجه به عدد رایلی، افزایش عدد هارتمن می تواند سبب تقویت یا تضعیف اثر نانوذرات شود. علاوه بر این نشان داده شده است که برای یک عدد رایلی و هارتمن ثابت با تنظیم پارامترهای هندسه دیواره موجی می توان به یک انتقال حرارت بهینه دست یافت. بیشترین اثر نانوذرات با در نظر گرفتن نقش حرکت براونی مشاهده گردید. درنهایت این مطالعه می تواند یک دید کلی برای افزایش انتقال حرارت در محفظه هایی با دیواره های موجی و توزیع دمای سینوسی در معرض میدان مغناطیسی را فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

Lattice Boltzmann Method ، nanofluid ، Magnetic Field ، Wavy-Wall ، Sinusoidal Temperature Distribution ، روش شبکه بولتزمن ، نانوسیال ، میدان مغناطیسی ، دیواره موجی ، توزیع دمای سینوسی