جابجايي طبيعي در يك محفظه مربعي مورب حاوي نانو سيال تحت ميدان مغناطيسي

Natural Convection Heat Transfer in an Inclined Square Enclosure Filled with Nanofluid in the Presence of Magnetic Field

در اين مقاله، تأثير زاويه مورب بر آهنگ انتقال گرماي جابجايي طبيعي در يك محفظه مربعي پر شده از نانو سيال آب - مس در حضور ميدان مغناطيسي به صورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است. نيمي از ديوار‌هاي پاييني و سمت چپ محفظه عايق و نيمي ديگر از اين دو ديوار محفظه در دماي گرم مي­باشند. ديوار سمت راست محفظه در دماي سرد و ديوار بالايي آن عايق است. معادلات گسسته‌سازي شده با استفاده از الگوريتم سيمپل حل شده ­اند. عدد پرانتل سيال پايه ثابت و برابر 6/2 در نظر گرفته شده است. با توجه به نتايج مشاهده شد كه به ازاي زاويه­ هاي مختلف محفظه، آهنگ انتقال گرما با افزايش عدد رايلي افزايش يافته، ولي با افزايش عدد هارتمن كاهش مي­يابد. افزايش كسر حجمي نانو ذرات، با توجه به مقدار اعداد رايلي و هارتمن ممكن است آهنگ انتقال گرما را افزايش يا كاهش دهد. نتايج نشان داد كه زاويه محفظه مي‌تواند به عنوان يك پارامتر كنترلي براي آهنگ انتقال گرماي درون محفظه حاوي نانو سيال مورد استفاده قرار گيرد. بطوري‌كه كمترين آهنگ انتقال گرما به ازاي زاويه محفظه 45 درجه رخ مي­دهد و در اعداد رايلي كم كه رسانش مكانيزم غالب انتقال گرما است تغيير زاويه تأثير چنداني بر آهنگ انتقال گرما ندارد.

In this paper, the effects of inclination angle on natural convection heat transfer in a square enclosure filled with a water–Cu nanofluid in the presence of a magnetic field have beennumericallyinvestigated. A half of the bottom and left walls of the enclosure are adiabatic and a half of each of them are at a constant temperature T. The right wall is at temperature T and the top wall is adiabatic ( T > T ). Discretization of the governing equations is achieved through a finite volume method and solved with a SIMPLE algorithm. Prandtl number of the base fluid is considered to be Pr = 6.2. The results show that the heat transfer increases with an increase in Rayleigh number, but it decreases with an increase in Hartmann number. Increasing the volume fraction of nanoparticles, depending on the Rayleigh and Hartmann numbers may increases or decreases the rate of heat transfer. Also, the results show that the inclination angle can be used as a control parameter for heat transfer in the enclosure and the heat transfer rate has its minimum value for inclination angle at 45o.