بررسی عددی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم بین دو استوانه هم مرکز چرخان

استوانه های افقی هم مرکز نقش مهمی در تعدادی از کاربرد های مهندسی از قبیل مبدل های حرارتی ، کلکتور های خورشیدی، سیستم های ذخیره انرژی گرمایی و اجزاء الکترونیکی خنک کننده ها ایفا می کنند. در حقیقت طراحان پرهیز از استفاده از لوازم مکانیکی برای جریان سیال را ترجیح می دهند. به ویژه زمانی که کاهش انرژی مصرفی و افزایش قابلیت و اطمینان سیستم مورد توجه باشد. یک راه برای افزایش انتقال حرارت ، جایگزینی نانوسیال با سیالات قدیمی از قبیل آب و اتیلن گلیکول می باشد که ضریب رسانایی گرمایی آن ها بیشتر از سیال خالص مشابه است. افزایش انتقال حرارت از طریق اضافه کردن ذرات جامد در اندازه های نانو به مایع برای قطرهای متفاوتی ازنانوذرات و ترکیب های مختلفی از جامد و مایع گوناگون محاسبه شده است. در این پژوهش جهت بررسی جریان و انتقال حرارت نانوسیال واقع بین دو استوانه ، ابتدا جریان سیال بین دو استوانه شبیه سازی شده و پدیده انتقال حرارت درآن با نتایج ایر پژوهش ها اعتبار سنجی گردیده است . سپس با تایید صحت مدل سازی انجام گرفته ، در مرحله بعد نانوسیال اکسید آلومینیوم با غلظت های متفاوت به آب اضافه شده و نتایج مورد نظر استخراج می گردد. در این راستا ابتدا جریان سیال و انتقال حرارت به صورت دو بعدی در نرم افزار فلوئنت شبیه سازی می گردد. دمای دیواره های گرم و سرد استوانه داخلی و خارجی به ترتیب 350 و 298 و قطر آن ها 4cm و10cm در نظر گرفته شده و از نانوسیال آب - اکسید آلومینیوم با قطر نانو ذرات 50nm برای انجام محاسبات استفاده شده است. برای آرام بودن جریان، عدد رایلی 10 در نظر گرفته شده است.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، انتقال حرارات ، حل دوبعدی ، شبیه سازی عددی ، چرخش استوانه