Buoyancy driven heat transfer of a nanofluid in a differentially heated square cavity under effect of an adiabatic square baffle

انتقا ل حرارت نانو سيال كبالت-آب در اثر نيروي وزن در يك حفره مربعي با يك مربع داخلي آدياباتيك در موقعيت هاي گوناگون بصورت عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. مي باشد، در حالي كه Th > Tc است كه Tc و Th دماي ديواره چپ و راست حفره به ترتيب ديواره هاي افقي عايق هستند. از روش حجم محدود براي جداسازي معادلات حاكم استفاده استفاده شده SIMPLER شده است كه براي جداسازي ترم فشار از سرعت از الگوريتم است. مطالعه پارامتري انجام شده است و تاثير عدد رايلي )از 913 تا 911 (، موقعيت مانع 1( بر روي الگوي جريان، / مربعي ) 1 موقعيت مختلف( و كسر حجمي نانوذرات )از صفر تا 9 توزيع دما و انتقال حرارت در داخل حفره مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصله حاكي از آن است كه نرخ انتقال حرارت با افزايش عدد رايلي و نسبت حجمي نانوذرات افزايش مييابد. علاوه بر اين اين موضوع حاصل گرديد كه بر اساس عدد ريلي تاثير موقعيت مانع بر نرخ انتقال حرارت تغيير مييابد. در تمامي اعداد رايلي هنگامي كه مانع در مركز قرار گيرد، نرخ انتقال حرارت ماكزيمم ميشود. همچنين موقعيت مانع كمترين اثر بر نرخ انتقال داشته است. Ra = حرارت در 106

Buoyancy driven heat transfer of Cu-water nanofluid in a differentially heated square cavity with an inner adiabatic square baffle at different positions is studied numerically. The left and right walls of the cavity are at temperatures of Th and Tc, respectively that Th > Tc, while the horizontal walls are insulated. The governing equations are discretized using the finite volume method while the SIMPLER algorithm is used to couple velocity and pressure fields. A parametric study is conducted and effects of Rayleigh number (103 to 106), the position of the baffle (six different positions), and the volume fraction of nanoparticles (0 to 0.1) on flow pattern, temperature distribution and heat transfer inside the cavity are investigated. The obtained results show that the rate of heat transfer is enhanced with increase of both Rayleigh number and volume fraction of nanoparticles. Moreover it is found that based on the Rayleigh number, the effect of position of the baffle on the rate of heat transfer varies. At all Rayleigh number considered, when the baffle is located in the core of the cavity, maximum rate of heat transfer occurs. Also the position of the baffle has a minimum effect on the rate of heat transfer at Ra = 106.