جابجايي طبيعي نانوسيال در يك محفظه مثلثي با تيغه گرمازا

Nanofluid Natural Convection in a Triangular Enclosure with Blade Heater

هدف از مقاله حاضر، بررسي انتقال گرماي جابجايي طبيعي نانوسيال در يك محفظه مثلثي كه يك تيغه نازك گرمازا داخل آن مي­باشد. نانوسيال مورداستفاده آب - مس است. معادلات حاكم به روش حجم كنترل جبري شده و بر اساس الگوريتم SIMLEP به طور هم‌زمان حل‌شده‌اند. تحقيق حاضر به بررسي اثر عدد ريلي، كسر حجمي نانوذرات، اندازه و موقعيت تيغه بر ميدان جريان و آهنگ انتقال گرما در محفظه پرداخته است. بررسي ­ها نشان مي­دهد كه افزايش كسر حجمي نانوذرات و عدد ريلي باعث افزايش انتقال حرارت مي­ گردد. در اعداد ريلي پايين با نزديك شدن تيغه به وتر مثلث انتقال گرما زياد مي­ شود ولي در ريلي‌هاي بالا رفتار يكساني نشان نمي­ دهد. با افزايش طول تيغه انتقال گرما افزايش مي ­يابد. نتايج نشان مي­دهند آهنگ انتقال گرما در اعداد ريلي بالا غالباً در تيغه عمودي نسبت به تيغه افقي بيشتر است، درصورتي‌كه در اعداد ريلي پايين وضعيت افقي و عمودي تيغه گرمازا تأثير اندكي بر آهنگ انتقال گرما دارد.

The purpose of this paper is to investigate the nanofluid natural convection heat transfer in a triangular enclosure with a blade heater. The Cu-water nanofluid is used. Discretization of the governing equations are achieved through a finite volume method and solved with SIMPLER algorithm. The effects of Rayleigh number, the volume fraction of nanoparticles and the size and position of the blade on the heat transfer performance of the enclosure were examined. The results show that the heat transfer rate increases with increase in solid volume fraction and Rayleigh number. The heat transfer rate increases at low Rayleigh numbers when the blade approaches to the hypotenuse but it doesn’t show the same behavior at high Rayleigh numbers. Heat transfer rate increases with the increase of the blade length. The results also show that at high Rayleigh numbers mostly heat transfer rate in the vertical blade is more than the horizontal blade, but the vertical and horizontal situation of the heater at low Rayleigh numbers has a few effects on the heat transfer rate.