بررسي عددي جابه‌جايي تركيبي در يك حفره‌ تيغه دار با درپوش متحرك حاوي نانوسيال آلومينيوم اكسيد/آب

در اين مطالعه، به دليل اهميت بررسي بهبود انتقال حرارت هنگام حركت نانوسيال آلومينيوم اكسيد/آب، جابه‌جايي تركيبي درون حفره‌‌ مربعي با درپوش متحرك همراه با تيغه به صورت عددي و با روش حجم محدود شبيه‌سازي شده است. حفره‌ي مورد بررسي دو بعدي بوده و تحت تأثير گرانش قرار دارد و در راستاي عمود بر صفحه، دوران مي‌كند. ديوارهاي راست و چپ حفره آدياباتيك بوده و ديوار بالا، منبع گرم در دماي‌ ثابت است. سطح پايين حفره، درپوش متحركي است كه حركتي از مركز به دو طرف داشته و به عنوان منبع سرد در دماي ثابت فرض شده‏است. تيغه داخل حفره نيز در دمايي مشابه با ديوار سرد فرض شده و داراي ارتفاعي معادل دو سوم ضلع حفره است. براي ضريب هدايت حرارتي نانوسيال از داده‌هاي تجربي استفاده مي‌شود. شبيه‌سازي‌ها در عدد رينولدز ثابت ( Re =100) و به‌منظور بررسي تاثيرات سه پارامتر زاويه شيب حفره، عدد ريچاردسون و كسر حجمي ذرات جامد بر خطوط هم دما، خطوط جريان و مقدار ناسلت متوسط انجام مي‌شوند كه 36 حالت مختلف را به وجود مي‌آوردند. از اين 36 حالت براي مسئله، ملاحظه مي‌گردد كه افزايش زاويه شيب حفره با سطح مرجع (0 تا 90 درجه)، افزايش عدد ريچاردسون (0.01 تا 100) و افزايش كسر حجمي (0 تا 0.05) باعث افزايش مقدار ناسلت متوسط شده و بيشترين مقدار آن معادل حالت است. افزايش كسر حجمي نانوسيال باعث افزايش تا 25.59 درصد در مقدار ناسلت متوسط مي‌شود. همچنين نشان داده مي‌شود كه در مقادير كم عدد ريچاردسون (معادل 0.01 در مسئله‌ي مورد بررسي)، زاويه شيب حفره تاثيري در پاسخ مسئله ندارد.