مطالعه عددي انتقال حرارت جابه‌جايي تركيبي در محفظه مربعي باز حاوي نانو سيال و منبع حرارتي

اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎي ﻣﻨﺤﺼﺮﺑﻪ ﻓﺮدي ﮐﻪ دارد، در ﺑﺴﯿﺎري از ﺷﺎﺧﻪ ﻫﺎي ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ازﺟﻤﻠﻪ ﺻﻨﺎﯾﻊ ﺑﺮودﺗﯽ و دﺳﺘﮕﺎه ﻫﺎي ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﮐﺎرﺑﺮد ﻓﺮاوان دارد. ﺑﺎ ﭘﯿﭽﯿﺪه ﺗﺮ ﺷﺪن ﻗﻄﻌﺎت اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ و ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي روز دﻧﯿﺎ، ﻧﯿﺎز ﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻧﯿﺰ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﺧﯿﺮاً اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺨﻠﻮط ﻧﺎﻧﻮ ذرات ﺑﺎ ﻫﺪاﯾﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺳﯿﺎل ﭘﺎﯾﻪ، ﺑﻪ ﻋﻨﻮان روﺷﯽ ﻣﺆﺛﺮ در اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯿﺰان اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﻧﺎﻧﻮ ﺳﯿﺎل آب- اﮐﺴﯿﺪ آﻟﻮﻣﯿﻨﯿﻮم در ﯾﮏ ﻣﺤﻔﻈﻪ ﻣﺮﺑﻌﯽ ﺣﺎوي ﯾﮏ ﺟﺴﻢ ﺟﺎﻣﺪ ﮔﺮﻣﺎزا ﺑﻪ روش ﻋﺪدي ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺎﻧﻮ ﺳﯿﺎل ﺑﺎ دﻣﺎ و ﺳﺮﻋﺖ ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ از ﮔﻮﺷﻪ ي ﭘﺎﯾﯿﻦ و ﺳﻤﺖ ﭼﭗ ﻣﺤﻔﻈﻪ وارد آن ﻣﯽ ﺷﻮد و ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ از ﮔﻮﺷﻪ ي ﺑﺎﻻ و ﺳﻤﺖ راﺳﺖ ﻣﺤﻔﻈﻪ ﺧﺎرج ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺟﺴﻢ ﺟﺎﻣﺪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﻣﺮﮐﺰ ﻣﺤﻔﻈﻪ، ﺑﻪ ﺻﻮرت ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ اﻧﺮژي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ. ﺗﻤﺎم دﯾﻮاره ﻫﺎي ﻣﺤﻔﻈﻪ از ﻧﻈﺮ ﺣﺮارﺗﯽ ﻋﺎﯾﻖ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﮐﻢ ﺑﺮ اﯾﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ، ﻣﻌﺎدﻻت ﺑﻘﺎي ﺟﺮم، ﻣﻮﻣﻨﺘﻮم و اﻧﺮژي اﺳﺖ. ﺧﻮاص ﺗﺮﻣﻮﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﺳﯿﺎل ﺛﺎﺑﺖ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺮاي ﺣﻞ اﯾﻦ ﻣﻌﺎدﻻت از روش ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻣﺤﺪود ﻣﺒﺘﻨﯽ ﺑﺮ ﺣﺠﻢ ﮐﻨﺘﺮل و اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﺳﯿﻤﭙﻞ اﺳﺘﻔﺎده و ﺑﻪ زﺑﺎن ﻓﺮﺗﺮن ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻧﻮﯾﺴﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ اﺛﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ از ﻗﺒﯿﻞ ﮐﺴﺮ ﺣﺠﻤﯽ ﻧﺎﻧﻮذرات، ﻋﺪد رﯾﭽﺎردﺳﻮن، ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز، ﻧﺴﺒﺖ ﻣﻨﻈﺮي و ﺿﺮﯾﺐ ﻫﺪاﯾﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﻣﻨﺒﻊ ﮔﺮﻣﺎزا ﺑﺮ روي ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن و ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ ﮐﻪ اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز، ﻧﺴﺒﺖ ﻣﻨﻈﺮي، ﺿﺮﯾﺐ ﻫﺪاﯾﺖ ﺣﺮارﺗﯽ و ﮐﺴﺮ ﺣﺠﻤﯽ ﻧﺎﻧﻮذرات ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﯽ ﺷﻮد و اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﺪد رﯾﭽﺎردﺳﻮن ﺑﺮ اﻓﺰاﯾﺶ ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﺄﺛﯿﺮ اﻧﺪﮐﯽ ﻣﯽ ﮔﺬارد.