تحلیل گذرا عملکرد حرارتی پره های متحرک نمایی تحت تابش و همرفت نانوسیال هیبریدی

این مطالعه به بررسی عملکرد حرارتی یک پره متحرک با پروفیل نمایی در شرایط گذرا می پردازد. پره در معرض جریان نانوسیال هیبریدی و تحت شرایط انتقال حرارت توام جابجایی و تابش قرار گرفته است. سه ساختار هندسی متمایز پره مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است: مستطیلی، نمایی با نوک نازک و نمایی با نوک ضخیم. برای مدل سازی نانوسیال هیبریدی، از سوسپانسیون نانوذرات نقره و گرافن در آب استفاده شده و به جای روش متداول کسر حجمی، از یک رویکرد نوین مبتنی بر جرم بهره گرفته شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر پدیده، بی بعدسازی شده و با استفاده از روش تفاضل محدود به صورت عددی حل شده اند. نتایج، رفتار گذرای دما را نشان می دهند که با گذشت زمان افزایش یافته و در نهایت به حالت پایدار همگرا می شود. بررسی پارامتریک نشان می دهد که افزایش پارامترهای جابجایی و تابشی، نرخ انتقال حرارت از پره را تسریع کرده و در نتیجه خنک کاری موثرتری را فراهم می کنند. نکته قابل توجه، عملکرد برتر پره نمایی با نوک ضخیم است که در تمامی شرایط، کمترین دمای نوک را نشان داده و برتری حرارتی خود را نسبت به دو ساختار دیگر اثبات می کند. این پژوهش، دیدگاه ارزشمندی برای بهینه سازی طراحی پره ها در کاربردهای پیشرفته انتقال حرارت ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

پره نمایی ، انتقال حرارت غیر دائم ، نانوسیال هیبریدی ، مدل مبتنی بر جرم ، پره متحرک