بررسی عددی تاثیر تعداد نانوذرات فلزی بر رفتار جوشش استخری در یک میکروکانال متخلخل با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

امروزه استفاده از نانوسیال ها یکی از راهکارهای موثر به منظور انتقال حرارت در ساختارها و مصارف صنعتی به شمار می رود. در این تحقیق با استفاده از روش دینامیک ملکولی به بررسی رفتار اتمی جریان نانوسیال آب/آهن جریان یافته در میکروکانال تشکیل یافته از اتم های آهن پرداخته شده است. در این مطالعه، تاثیر تعداد نانوذرات آهن بر رفتار حرارتی نانوسیال آب/آهن در یک میکروکانال متخلخل با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی بررسی شده است. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد نانوذرات از ۱ به ۳ عدد، بیشینه دما از ۹۸۷ کلوین به ۱۰۰۹ کلوین افزایش یافته، بیشینه سرعت ذرات از ۰.۰۳۵ Å/fs به ۰.۰۵۴ Å/fs افزایش می یابد همچنین مدت زمان تغییر فاز از ۰.۳۳ به ۰.۸۸ نانوثانیه کاهش یافت. لازم به ذکر است که بررسی دما و سرعت برای نانوذرات مس و نقره در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت که نانوذرات آهن بیشینه تغییرات دمایی را نسبت به دیگر نمونه های مورد مطالعه داشت. نتایج نشان داد که کاهش تعداد نانوذرات باعث تاخیر در فرایند تغییر فاز و کاهش نرخ انتقال حرارت می شود. بنابراین، انتخاب بهینه تعداد نانوذرات، عامل موثری در بهبود عملکرد حرارتی نانوسیالات در مقیاس نانو به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

دینامیک مولکولی ، جوشش استخری ، نانوسیالات ، میکروکانال ، تخلخل