جابه‌جاي توام درون يك محفظه ذوزنقه‌اي حاوي نانوسيال آب-مس

Mixed convection in a trapezoidal enclosure filled with Cu-water nanofluid

در اين تحقيق انتقال حرارت جابه‌جايي تركيبي نانوسيال آب- مس در يك محفظه ذوزنقه‌اي با منابع حرارتي روي ديواره‌هاي جانبي آن به-صورت عددي بررسي شده است. منابع حرارتي روي ديواره‌هاي قايم در دماهاي Th و Tcواقع شده اند و ديواره‌هاي افقي عايق مي‌باشند. جريان جابه‌جايي اجباري توسط عبور سيال از آن و جابه‌جايي طبيعي با قرار دادن ديواره چپ در دمايي بالاتر از ديواره راست ايجاد مي شود. براي بررسي اثر مكان دريچه ورودي و خروجي، دو حالت بررسي شده است. مقايسه بين نتايج نشان مي‌دهد كه نرخ انتقال حرارت در حالتي كه ورودي به ديواره سرد نزديك‌تر است بيشتر از حالتي است كه ديواره گرم نزديك‌تر مي‌باشد. نتايج براي مقادير مختلف كسر حجمي نانو‌ذرات، عدد ريچاردسون و عدد رينولدز ارايه شده‌اند. بر اساس نتايج مشاهده شد كه به ازاي اعداد رينولدز و ريچاردسون مورد بررسي، در يك عدد رينولدز و كسر حجمي مشخص با افزايش عدد ريچاردسون، عدد ناسلت افزايش مي‌يابد و همچنين در يك ريچاردسون و كسر حجمي مشخص افزايش عدد رينولدز باعث افزايش عدد ناسلت مي‌شود. براي عدد ريچاردسون و رينولدز بالاتر، نانوسيال بر افزايش عملكرد انتقال گرما تاثير بيشتري دارد.

In this work, mixed convection of Cu-water nanofluid in a trapezoidal enclosurewith heat source on lateral walls has been numerically investigated. Vertical walls of the enclosure are kept at constant temperatures of Th and Tc, while horizontal walls are insulated. The mixed convection flow has been generated by passing the fluid through the enclosure and natural convection has been,also, investigated by holding the left wall at a temperature higher than the right wall. In order to examine the effect of the ports position, two cases were considered. Comparison between the results indicates that the rate of heat transfer is higher when the inlet port is near the cold wall than the hot wall. The results have been presented for various volume fractions, Richardson and Reynolds numbers. It was observed that for the considered Reynolds numbers and Richardson number, at a given Reynolds number and solid volume fraction, the Nusselt number increases with increasing the Richardson number. Moreover, at a given Richardson number and solid volume fraction, increasing the Reynolds number results in an increase in the Nusselt number. For the higher Richardson and Reynolds numbers, the nanofluid has more effect on the increase of the heat transfer performance.