مطالعه عددی رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی فروسیال تحت میدان مغناطیسی در داخل لوله

افزایش ضریب انتقال حرارت سیالات یکی از مهمترین مسائل مهندسی است که اهمیت زیادی در صنعت دارد. یکی از روش های افزایش انتقال حرارت سیال عامل، استفاده از نانو سیالات است که شامل نانو ذرات فلزی معلق در سیال پایه است و از طریق افزایش رسانش سیال سبب افزایش ضریب انتقال حرارت کلی سیال میشود. فروفلوئید که نوعی نانو سیال است یک مخلوط کلوئیدی متشکل از ذرات فرومغناطیس در ابعاد نانو می باشد که در حضور میدان مغناطیسی خارجی مغناطیده شده و سبب شدت انتقال ذرات و آشفتگی بیشتر لایه مرزی میشود. در مقاله حاضر انتقال حرارت جابجایی بدون حضور میدان مغناطیسی وتحت میدان مغناطیسی ثابت(DC) و همچنین تحت میدان مغناطیسی متناوب(AC) بررسی و پس از آن با کار تجربی مقایسه خواهد شد. فروسیال مورد استفاده اکسید آهن با مس Fe3o4 می باشد و قطر هیدرولیکی هندسه مورد بررسی (هم جریان داخل لوله هم جریان حلقوی) 1 سانتی متر است. هندسه ی مسئله در نرم افزار Gambit تولید و شبکه بندی می شودمعادلات حاکم بر مسئله نیز با استفاده نرم افزار ANSYS FLUENT بر اساس روش حجم محدود حل می شود در نتیجه با اعمال میدان مغناطیسی متقاطع غیریکنواخت میتوان جریان فروسیال را کنترل کرده و فرایند خنک کاری فروسیال در مبدل حرارتی دولوله ای را بهبود بخشید.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، نانوذرات ، جریان آرام ، انتقال حرارت جابجایی