The Effect of Variable Properties on Rayleigh-Benard Convection in an Enclosure Filled with Al2O3-EG-Water Nanofluid

در مطالعه ي حاضر، انتقال حرارت جابه جايي آزاد نانوسيال آب-اتيلن‌گليكول-آلومينا در يك محفظه ي مستطيلي كه از پايين گرم و از بالا سرد مي‌شود، به صورت عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاكم براي يك سيال نيوتني با استفاده از روش حجم محدود و الگوريتم سيمپلر حل شده‌اند. هدف اصلي اين مطالعه، بررسي اثر استفاده از خواص ترموفيزيكي متغير نانوسيال مورد نظر بر انتقال حرارت جابه-جايي مي‌باشد. همچنين، تاثير پارامترهاي مربوطه مانند عدد رايلي (107-105Ra=) و كسر حجمي نانوذرات (05/0 0) بر مشخصات انتقال حرارت جابه جايي طبيعي مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهند كه عدد ناسلت متوسط با افزايش كسر حجمي نانوذرات كاهش مي‌يابد. همچنين، به منظور مطالعه ي اهميت اثر دما بر خواص ترموفيزيكي نانوسيال، نتايج به دست آمده از مدل خواص متغير با نتايج حاصل از مدل خواص ثابت مقايسه شده‌اند.

In this paper, the natural convection heat transfer of Al2O3-EG-water nanofluid in a rectangular cavity heated from the bottom and cooled from the top has been investigated numerically. The governing equations for a Newtonian fluid have been solved numerically with a finite volume approach using the SIMPLER algorithm. The main focus of the current study is on the effects of the variable thermophysical properties of nanofluid on the natural convection heat transfer. The influence of pertinent parameters such as Rayleigh number (Ra=105-107) and volume fractions of nanoparticles (0 0.05) on the heat transfer characteristics of natural convection have been studied. The results have shown that the average Nusselt number is reduced by increasing the volume fraction of nanoparticles. To study the significance of temperature effect on thermophysical properties of nanofluid, the results obtained by using variable properties of nanofluid are compared with those of constant properties.