عنوان مقاله :
شبيه‌سازي عددي انتقال گرماي جابجايي تركيبي نانوسيال درون كانال داراي حفره روباز با استفاده از مدل غيرهمگن بونگيورنو
عنوان به زبان ديگر :
Numerical Simulation of Mixed Convection Heat transfer of Nanofluid In a Channel Containing an Open Cavity Using Buongiorno’s non-homogeneous model
پديد آورندگان :
شاكر، هادي دانشگاه اروميه - گروه مهندسي مكانيك، اروميه، ايران , عباسعليزاده رنجبري، مجيد دانشگاه اروميه - گروه مهندسي مكانيك، اروميه، ايران , خليل آريا، شهرام دانشگاه اروميه - گروه مهندسي مكانيك، اروميه، ايران , يكاني مطلق، صابر دانشگاه صنعتي اروميه - گروه مهندسي مكانيك، اروميه، ايران
كليدواژه :
جابجايي تركيبي , نانوسيال , مدل غير همگن بونگيورنو , بوزينسك , حفره روباز
چكيده فارسي :
در اين مقاله، انتقال گرماي جابجايي تركيبي نانوسيال مغناطيسي آب-اكسيدآهن درون يك كانال داراي حفره روباز با ديواره گرم، مورد مطالعه قرار گرفته است. براي مدل سازي نفوذ نانوذرات در سيال پايه از مدل غير همگن بونگيورنو با فرض تاثير ترموفورسس و براوني استفاده شده است. تقريب بوزينسك براي مدلسازي انتقال گرماي جابجايي آزاد بكار گرفته شده است. معادلات حاكم با استفاده از روش حجم محدود و الگوريتم SIMPLE، بصورت عددي حل شدهاند. در ابتدا مقايسه اي مابين نتايج روش تك فازي و مدل غير همگن حاضر انجام و سپس، تاثير تغييرات پارامترهاي مختلف مانند عدد رينولدز (10، 100 300 و 600)، كسر حجمي نانوذرات (0/02، 0/04 و 0/06) و عدد ريچاردسون (0/01، 1 و 10) به تفصيل مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج حاصل، با افزودن نانوذرات، بيشترين مقدار افزايش انتقال گرما در رينولدزهاي پايين ( 62/10 %) اتفاق ميافتد. به واسطه غالب بودن مكانيزم نفوذ ناشي از اثرات ترموفروسس، كسر حجمي نانوذرات در نزديكي ديواره گرم، كمتر از ساير نقاط مي باشد. در عدد رينولدز 10، پديده ترموفورسس تاثير بيشتري بر روي نانوذرات نسبت به رينولدزهاي بالا دارد.
چكيده لاتين :
In this paper, mixed convection of water-Fe3O4 magnetic nanofluid in a channel containing open cavity is studied. Buongiorno’s
non-homogenous model, assuming the effect of the Brownian and thermophoresis of nanoparticles is applied for modeling of
nanoparticle migration in base fluid. The Boussinesq approximation is used for free convection modeling. The governing equations
are solved using finite volume method and SIMPLE algorithm, numerically. First, a comparison is made between the results of the
single-phase method and the present Buongiorno’s model. Furthermore, the effect of changes in various parameters such as
Reynolds number (10, 100, 300 and 600), volume fraction of nanoparticles (0.02, 0.04 and 0.06) and Richardson number (0.01, 1
and 10) on heat and nanofluid flow, have been studied in detail. The results showed that with the addition of nanoparticles, the
highest increase in heat transfer occurred in the low Reynolds numbers (10.62%). Due to the dominance of thermophoresis effect,
nanoparticle volume fraction is low near the hot wall. In Reynolds 10, the thermophoresis has a greater impact on the local volume
fraction of nanoparticles than in high Reynolds.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
