مطالعه عددی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی نانوسیال درون لوله قائم با استفاده ازمدل دوفازی مخلوط

بهبود انتقال حرارت نقش بسیار مهمی در کاربردهای مختلف صنعتی و مهندسی دارد. در این مقاله انتقال حررارت جابجایی ترکیبیجریان آرام نانوسیال آب-اکسیدتیتانیوم داخل یک لوله ی عمودی تحت شارحرارکی یکنواخت، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفتهاست. برای این منظور مدل دوفازی مخلوط برای مدل کردن جریان استفاده شده و معادلات سه بعدی بقاء به روش حجم محدود حل شدهاند. لازم به ذکر است که، به جز چگالی در نیروی حجمی که با استفاده از فرض بوزینسک ققریب زده شده، بقیه خواص فیزیکی نانوسیالثابت در نظر گرفته شده اند. تاثیر عدد گراشهف و قطر نانوذرات روی پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارکی جریران بررسی و تحلیل شدهاست. با توجه به قائم بودن لوله، نیروی جاذبه باعث ایجاد نیروهای شناوری در جریان شده، و این نیروها نیز پارامترهای هیردرودینامیکی وحرارتی جریان را نحت کاثیر خود قرار میدهند، بنابراین یکی از اهداف اصلی در این مقاله بررسی این اثرات می باشد.به طور کلی نتایج نشان داد، استفاده از نانوسیال باعث افزایش انتقال حرارت می شود، اما این افزایش انتقال حرارت در کسر حجمیهای بالاکر بیشتر است و نانوذرات با قطر کوچکتر انتقال حرارت بیشتری ایجاد می کنند. همچنین ملاحظه گردید که تاثیر نیروهایشناوری در برخی حالات، جریان برگشتی در لوله ایجاد می کند.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، مدل مخلوط ، جابجایی ترکیبی ، لوله های قائم