بررسی عددی یک مانع داغ درون حفره لوزوی حاوی نانوسیال آب- نانولوله کربنی بمنظور انتقال حرارت جابجایی بهینه

در این مقاله به بررسی موقعیت و پارامترهای هندسی یک مانع داغ درون حفره لوزوی حاوی نانوسیال آب- نانولوله کربنی بمنظور انتقال حرارت جابجایی بهینه و همچنین بهترین عملکرد زاویه اریب دیواره های جانبی لوزی، قطر داخلی نانوذرات و ضخامت نانولوله ها به صورت عددی با استفاده از مدل دوفازی مخلوط پرداخته شده است. معادلات حاکم بر این مسیله شامل معادله پیوستگی، معادله مومنتوم، معادله کسر حجمی فاز دوم و معادله انرژی با استفاده از روش حجم محدود بر روی دامنه محاسباتی گسسته سازی گردید. مطالعه عددی برای اعداد mmمانع داغ درون حفره انجام گرفت. در حالت کلی نتایج عددی نشان می دهد چنانچه از نانولوله های کربنی استوانه ای با قطر داخلی کمتر و ضخامت بیشتر استفاده شود به دلیل افزایش چشمگیر ضریب هدایت حرارتی، مقدار انتقال حرارت نانوسیال حتی در مقادیر بسیار کم غلظت نانوذرات، یک افزایش فوق العاده را نسبت به سیال پایه نشان می دهد. بررسی پارامترهای هندسی حفره نشان داد که بهترین عملکرد در زاویه اریب 45 درجه وجود دارد. نتایج عددی نشان داد که با افزایش قطر مانع داغ، انتقال حرارت زیاد می شود. همچنین مشاهده گردید که در صورت قرارگیری مانع داغ در مسیر گردابه ایجاد شده درون حفره، بر مقدار انتقال حرارت افزوده می گردد.

کلیدواژه ها:

نانولوله کربنی ، روش عددی ، مدل مخلوط ، حفره لوزوی ، مانع داغ