بررسی تاثیر کسر حجمی و عدد پرانتل بر جریان و انتقال حرارت توامان همرفت آزاد و اجباری برای نانوسیال تکفاز دو فاز محبوس بین استوانه های هم مرکز و ناهم مرکز

در این پژوهش رفتار جریان سیال و انتقال حرارت در شرایط همرفت توامان آزاد و اجباری برای نانوسیال تک فاز و دوفاز محبوس در ناحیه بین دو استوانه هم مرکز و ناهم مرکز دوار، در حالت افقی و با طول بینهایت مورد بررسی قرار گرفته است. اختلاف دمای اعمال شده بر دو استوانه موجب ایجاد جابجایی آزاد شده و در مقابل دوران استوانه سرد خارجی با سرعت زاویه ای ثابت حول محور مشترک دو سیلندر جابجایی اجباری را در محیط سیال پدید می آورد. در تحلیل نیروهای شناوری حاصل از اختلاف دما میان دو استوانه از تقریب بوزینسک استفاده شده است. در این مطالعه تاکید اصلی بر بررسی اثر کسر حجمی نانوذرات و عدد پرانتل بر مشخصه های هیدرودینامیکی و انتقال حرارت نانوسیال است. تحلیل نتایج نشان می دهد که تغییر در مقدار کسر حجمی و عدد پرانتل نقش تعیین کننده ای در شدت همرفت، الگوی جریان و توزیع دما دارد. به طور خاص افزایش کسر حجمی نانوذرات موجب تغییر رفتار حرارتی نانوسیال و بهبود یا تضعیف انتقال حرارت بسته به شرایط جریان می شود، در حالی که مقدار عدد پرانتل تاثیر مستقیمی بر ضخامت لایه مرزی حرارتی و کارایی انتقال حرارت دارد.

کلیدواژه ها:

عدد پرانتل ، کسر حجمی ، جابه جایی مرکب ، جریان ، نانوسیال ، استوانه های غیر هم مرکز