به‌كارگيري نانوسيال مس-آب به منظور بهبود عملكرد سامانه هاي خنك كننده با مكانيسم انتقال گرما جابه جايي آزاد

در مطالعه حاضر، انتقال گرما جابه جايي آزاد يك محفظه L- شكل پر شده با نانوسيال آب و مس، به منظور بررسي اثر مولفه هاي گوناگون مانند نسبت اندازه‌اي محفظه ، كسر حجمي نانوذره‌هاي مس و عدد رايلي، بر ضريب انتقال گرما، توزيع دما و سرعت مورد مطالعه قرار گرفته است. معادله‌هاي حاكم بر جريان سيال، شامل معادله‌هاي پيوستگي، مومنتوم و انرژي با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند. نتيجه‌ها نشان مي دهد كه در اعداد رايلي بالا، مكانيسم غالب در انتقال گرما، از رسانش به جابه جايي آزاد تغيير مي‌كند و بيشينه ضريب انتقال گرما كاهش مي يابد. در حالي كه در اعداد رايلي پايين، سيال در  بخش افقي محفظه، بدون حركت است و مكانيسم غالب انتقال گرما، رسانش است. انتقال از هدايت به جابه جايي آزاد در اعداد رايلي در گستره 105 تا 106رخ مي دهد. همچنين حضور نانوذره‌هاي مس براي تمامي مقدارهاي عدد رايلي، منجر به افزايش ضريب انتقال گرما مي شود.افزون بر اين نتيجه‌هاي به‌دست آمده از شبيه سازي بيانگر از آن است كه قرارگيري تعدادي پره در محفظه، ضريب انتقال گرما را به طور چشمگيري افزايش مي دهد. نتيجه‌ها نشان داد  افزودن سه پره در ساختار محفظه در شرايط اندازه‌اي  0.4، كسر حجمي نانوذره 0.1 و عدد رايلي 106، ضريب انتقال گرما را از W /m2 K  984.3 بهK /m2 W 1093.8 افزايش مي دهد.