شبیه سازی عددی بهبود انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه با استفاده از نانو آئروسل

انتقال حرارت جابجایی طبیعی در محفظه مستطیلی در بسیاری از کاربردهای مهندسی جهان امروز مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد صنعتی از جابجایی طبیعی، خنک سازی هوا بدون استفاده از فن در محفظه که می تواند در مقیاس کوچک در تراشه های کامپیوتری مورد استفاده قرار می گیرد. آئروسل، ذرات جامد و مایع در فاز گازی هستند که ابعاد آنها تا 100 میکرومتر می رسد و از نانوذرات برای بهبود خواص سیالات استفاده می شود زیرا با کوچک شدن ابعاد ذرات، تعداد ذرات موجود در واحد حجم افزایش می یابد. همچنین ترکیب نانوذرات با سیال پایه، بواسطه حرکت براونی نانوذرات، موجب افزایش ضریب هدایت گرمایی و ضریب انتقال حرارت جابجایی سیال می شود. در این پژوهش به بررسی رفتار نانوذرات با استفاده از یک مدل عددی پرداخته شده است. برای این مطالعه یک مدل برای بررسی افزایش انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه مستطیلی شکل با ابعاد 461 سانتیمتر مربع با استفاده از نانو آئروسل هنگامیکه نانوذرات مس در هوا در جریان است، استفاده می شود و با تغییر در اختلاف دما در دیواره گرم و سرد، تاثیر آن را بر میزان انتقال حرارت بررسی می کنیم. شبیه سازی فوق شامل شبیه سازی جریان دو بعدی و آرام است و حالت شار ثابت بر روی 2 وجه جانبی و دمای ثابت بر روی وجه بالایی (صفحه سرد) در نظر گرفته شد. توزیع دما، بردار سرعت، شار حرارت سطح و عدد ناسلت را در طول مسیر بررسی می کنیم. در نهایت با مشاهده افزایش انتقال حرارت در اثر وجود نانوذرات مس و تغییر در اختلاف دما در دیواره گرم و سرد، نتایج حاصل از این پژوهش با نتایج مرجع مقایسه شد و به صورت نمودار، جداول و کانتورها ارائه شده اند