تزریق جت های دوگانه مورب نانوسیال به جریان متقاطع آب: تحلیل دوفازی اولری-اولری

این مقاله به بررسی تزریق جت ‎های دوگانه مورب نانوسیال در کانالی با جریان متقاطع آب می پردازد. در این راستا، اثر پارامترهای مختلف هندسی و فیزیکی شامل سرعت، فاصله و زاویه جت ها و همچنین، کسرحجمی نانوذرات در آنها مورد مطالعه قرار می گیرد. برای تجزیه و تحلیل مساله حاضر، مدل دوفازی اولری-اولری به خدمت گرفته می شود. این رویکرد با حل مجموعه معادلات مجزا برای سیال پایه و نانوذرات، امکان پیش بینی رفتار هر یک از فازها را به طور جداگانه در میدان جریان فراهم می کند. صحت شبیه سازی های حاضر با مقایسه نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی موجود به اثبات می رسد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که جایگزینی جت یگانه با جت های دوگانه، تبادل حرارت از سطح هدف را افزایش داده و توزیع آن را در طول صفحه یکنواخت تر می کند. علاوه بر این، مشخص می شود که افزایش در سرعت و فاصله جت ها بهبود انتقال حرارت را در پی دارد. با این وجود، تاثیر کسرحجمی نانوذرات موجود در نانوسیال تزریقی بر نرخ انتقال حرارت از سطح هدف به شدت به میزان نفوذ نانوذرات در جریان متقاطع آب وابسته است. کنکاش در نتایج حاکی از آن است که زاویه تزریق جت های دوگانه نقش پر رنگی در میزان نفوذ نانوذرات و چگونگی توزیع آنها در میدان جریان داشته و با تنظیم آنها می توان تبادل حرارت از سطح هدف را بهبود بخشید.

کلیدواژه ها:

Nanofluid injection ، Eulerian-Eulerian approach ، Twin jets ، Oblique jet ، Cross-flow ، تزریق نانوسیال ، رویکرد اولری-اولری ، جت های دوگانه ، جت مورب ، جریان متقاطع