شبیه سازی جریان آشفته نانوسیال آب- اکسید مس داخل یک لوله با مدل فاز گسسته و ارزیابی عملکرد مدل های توربولانس

نانوسیالات به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود، مانند افزایش هدایت حرارتی و بهبود خواص سیالاتی، به طور چشم گیری کارایی سیستم های مبتنی بر انتقال حرارت مانند سیستم های خنک کننده و مبدل های حرارتی را بهبود می بخشند. همچنین، جریان آشفته به دلیل ویژگی های آن، تاثیرات قابل توجهی بر انتقال حرارت و اصطکاک دارد. در این پژوهش، جریان آشفته نانوسیال آب- اکسید مس در یک لوله افقی تحت شار حرارتی ثابت به صورت عددی شبیه سازی شده است. برای مدل سازی جریان آشفته، چندین مدل توربولانس دو معادله ای و یک مدل تنش رینولدز موجود در نرم افزار فلوئنت با هدف بررسی عملکرد آنها مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین جریان دو فاز نانوسیال با استفاده از مدل فاز گسسته حل شده است. مقایسه با داده های آزمایشگاهی برای عدد ناسلت و ضریب اصطکاک نشان می دهد مدل RSM با حداکثر خطای حدود ۱۰ درصد دارای بهترین عملکرد و مدل استاندارد k-ε با خطای حدود ۳۲ درصد، دارای بیشترین انحراف می باشد.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، مدل توربولانس ، مدل فاز گسسته ، شبیه سازی عددی