بررسی عددی انتقال حرارت و افت فشار در جریان آشفته نانوسیال آب-اکسیدآلومینیم در میکروکانال مثلثی

در پژوهش حاضر به صورت عددی جریان و انتقال حرارت در داخل یک میکروکانال با مقطع مثلثی شبیهسازی شده است. در این شبیهسازی که در سه بعد صورت گرفته، جریان آشفته در نظر گرفته شده است. به منظور افزایش انتقال حرارت از دیوارههای کانال، دندانههای نیمه چسبان- نیمه ناقص در داخل کانال قرار داده شده و تاثیر هندسه دندانهها و تعداد آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است.در مطالعهی حاضر، سیال پایه آب بوده و تاثیر کسر حجمی نانوذره اکسید آلومینیوم بر میزان انتقال حرارت و فیزیک جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، از نرمافزار انسیس فلوینت برای تولید هندسه، شبکه و حل معادلات حاکم بر جریان استفاده شده است. نتایج ارایه شده شامل توزیع عدد ناسلت در کانال، ضریب اصطکاک و ضریب عملکرد هر یک از چیدمان مختلف میباشد. نتایج بدست آمده نشان میدهد، وجود دندانهها بر فیزیک جریان تاثیرگذار هستند و میزان تاثیر آنها شدیدا0 به عدد رینولدز جریان وابسته است. همچنین بررسی استفاده از دندانههای نیمه چسبان- نیمه ناقص در اعداد رینولدز نشان میدهد که علیرغم اینکه انتقال حرارت افزایش مییابد اما افت فشار بیشتری ایجاد میکند. لذا استفاده از این روش برای بهبود انتقال حرارت از دیوارهی میکروکانال تحت شار ثابت، مستلزم استفاده از پمپ میباشد.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، میکروکانال ، عدد ناسلت ، نانوذره