بررسي عددي اثر ميدان مغناطيسي بر جابجايي آزاد نانوسيالات با فرض عدم تعادل حرارتي در يك استوانه متخلخل آنولي

Numerical Investigation of The Effect of Magnetic Field on Free Convection of Nanofluids Using The Thermal Non-equilibrium Model in a Porous Cylinder Annuli

در اين مقاله، به تحليل عددي اثر ميدان مغناطيسي بر انتقال حرارت جابه جايي آزاد نانوسيالات در يك استوانه متخلخل آنولي، با فرض عدم تعادل حرارتي محلي مي پردازيم. هدف، تعيين شرايط بهينه از نظر قانون اول ترموديناميك است. براي اين منظور، معادلات بقاي جرم، اندازه حركت، انرژي نانوسيال و ماتريس جامد به شيوة عددي حل مي شوند. سپس، جريان سيال و توزيع دماي براي نانوسيال و ماتريس جامد محاسبه شده و مورد تجزيه و تحليل قرار مي گيرد. علاوه براين، تأثير كسرحجمي نانوذرات، عدد هارتمن، ضريب انتقال حرارت جابه جايي ميان فازي، ضريب رسانش حرارتي اصلاح شده و عدد رايلي نيز مورد ارزيابي قرار مي گيرد. كنكاش در نتايج ارائه شده، نشان مي دهد كه افزايش شدت ميدان مغناطيسي موجب كاهش ميزان انتقال حرارت مي شود. هم چنين مشاهده مي شود كه افزايش كسرحجمي نانوذرات موجب بهبود نرخ انتقال حرارت خواهد شد.

In this paper, undertaken the numerical analysis of the magnetic field effect on the heat transfer of free convection of nanofluids in an annular porous cylinder, assuming local thermal non-equilibrium. The target is to determine the optimal conditions in terms of the first law of thermodynamics. For this purpose, the equations of mass survival, momentum, nanofluid energy and solid matrix energe are solved numerically. Then, the fluid flow and temperature distribution for the nanofluid and solid matrix are calculated and analyzed. In addition, the effect of the volume fraction of nanoparticles, the Hartman number, the heat transfer coefficient of the inter-phase, the thermal conductivity coefficient and the Rayleigh number are also evaluated. Investigations in the results show that the increase in the intensity of the magnetic field decreases the amount of heat transfer. It is also observed that the increase in the number of nanoparticles will improve the heat transfer rate.