تحلیل و بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد نانو سیال مس در محیط متخلخل با استفاده از روش شبکه بولتزمن

انتقال حرارت جابجایی آزاد، به دلیل پیچیدگی کم در عملکرد، یکی از پراستفاده ترین روش های انتقال حرارت می باشد که سال ها است مورد بررسی پژوهشگران مختلف از سرتاسر جهان قرار می گیرد. یکی از مشکلات انتقال حرارت آزاد کم بودن ضرایب انتقال حرارت می باشد که منجر به کاهش حرارت منتقل شده می شود. جهت بالا بردن ضریب انتقال حرارت از روش های مختلفی استفاده می شود که یکی از این روش ها استفاده از محیط متخلخل می باشد. بررسی صورت گرفته با استفاده از روش مدل D۲Q۹ شبکه بولتزمن با مش ۱۸۰×۱۸۰ انجام می شود و به آنالیز انتقال حرارت یک سیال مضاف (نانو سیال مس) می پردازد. مسئله برای مقادیر متفاوت عدد رایلی (۱۰۳، ۱۰۴، ۱۰۵ ) حل شده است. نتایج بدست آمده نقش موثر محیط متخلخل در نرخ انتقال حرارت نانو سیال را نشان می دهد. مشاهده شد افزایش ضریب تخلخل و عدد دارسی موجب بالا رفتن انتقال حرارت می شود. در ابتدای کار محاسبه سرعت انجام شده سپس بعد از بدست آوردن سرعت سیال، انتقال حرارت صورت گرفته محاسبه می شود، سپس تاثیر انواع نانو سیال موجود را بررسی کرده و پس از انتخاب نانو سیال مدنظر، محاسبات انجام می شود. برای بیان درستی محاسبات انجام شده در قسمت محیط متخلخل به قیاس نتایج بدست آمده در این تحقیق و مطالعات دیگر محققان پرداخته خواهد شد. در انتها نیز اثر حضور محیط متخلخل و تغییر پارامترهایی همچون ضریب تخلخل و عدد دارسی مورد بررسی قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابجایی آزاد ، نانو سیال ، شبکه بولتزمن ، دیواره موجی