مطالعه عددي روش هاي موثر جهت افزايش انتقال حرارت در حالت تركيبي درون حفره تحت تاثير ميدان مغناطيسي

Numerical study of effective techniques to increase mixed convection heat transfer rate within the enclosure subjected to magnetic field

در اين تحقيق، دو راه كار براي افزايش ميزان انتقال حرارت درون حفره اي كه ديواره بالايي آن داراي حركت است و تحت تاثير ميدان مغناطيسي افقي قرار دارد بررسي شده است. به منظور بهبود مقدار انتقال حرارت، اضافه كردن نانو ذرات اكسيد آلومينيوم به عنوان راه كار اوليه و تغيير در زاويه شيب ميدان مغناطيسي به عنوان راه كار دوم در نظر گرفته شده است. در اين مطالعه، ديواره سمت چپ و راست حفره در اختلاف دماي مشخصي قرار دارند و ساير ديواره ها عايق در نظر گرفته شده اند. نتايج حل عددي بر اساس يك برنامه كامپيوتري كه بر اساس روش حجم محدود نوشته شده است بدست مي آيند. به منظور اعتبارسنجي برنامه تهيه شده، نتايج حاصل از برنامه مذبور با نتيجه همبستگي موجود براي حفره و همچنين نتايج حاصل از كارهاي گذشته مقايسه شده است و ديده مي شود كه تطابق مناسبي برقرار است. در اين مطالعه، محدوده عدد ريچاردسون بين 05/0 و 50 مي باشد. نتايج نشان مي دهد اضافه كردن نانو ذرات مي تواند باعث افزايش و يا كاهش در ميزان انتقال حرارت شود در حالي كه افزايش در زاويه شيب ميدان مغناطيسي در اغلب موارد افزايش قابل قبولي در مقدار انتقال حرارت را به همراه دارد.

In this research, two effective techniques to increase mixed convection heat transfer rate within an enclosure subjected to a transverse magnetic field are studied. In order to increase the heat transfer rate, the addition of Al2O3 nanoparticles is concerned as the first strategy and the change in magnetic field inclination angle is considered as the second. In this study, the left and right sides of the enclosure are kept at constant temperature while the top and bottom walls are adiabatic. In this work, the results are obtained with an in-house finite volume code. To validate the code, the results of the present code are compared to that of aan existing correlation as well as those of previous works and good agreements are observed. In the present work, Richardson number varies from Ri=0.05 to Ri=50. Results show that the addition of solid particles may increase or decrease the heat transfer rate whereas the increase in magnetic field inclination angle mostly leads to increase in the heat transfer rate.