مقايسه مدل هاي تكفازي، مخلوط دوفازي و اولري-اولري در شبيه سازي برخورد جت نانوسيالات

اين مقاله به بررسي تبادل حرارت در برخورد جت نانوسيالات مي پردازد. هدف، مقايسه مدل هاي تكفازي و دوفازي در تحليل جريان نانوسيالات و هم چنين مطالعه رفتار سيال پايه و نانوذرات به طور مجزا در مدل دوفازي اولري-اولري مي باشد. براي اين منظور، برخورد جت نانوسيال آب/Al۲O۳ در حالت هاي مختلف با مدل هاي تكفازي، مخلوط دوفازي و دوفازي اولري-اولري شبيه سازي شده و نتايج به دستآمده مورد تجزيه و تحليل قرار مي گيرد. براي حل معادلات حاكم در هر سه مدل از روش حجممحدود استفاده مي شود. صحت شبيه سازي هاي انجام شده با مقايسه نتايج به دستآمده با نتايج موجود به اثبات مي رسد. نتايج نشان مي دهند كه در كليه رويكردها، افزايش عدد رينولدز و بالارفتن كسر حجمي نانوذرات، بهبود تبادل حرارت را در پي دارد. در محاسبات انجام شده، مدلهاي دوفازي انتقال حرارت بيشتري را نسبت به مدل تكفازي پيش بيني مي كنند. مقايسه دقيق رويكردهاي دوفازي نيز بيانگر انتقال حرارت بيشتر مدل اولري-اولري نسبت به مدل مخلوط مي باشد. با اين وجود، مشخص مي شود كه با افزايش عدد رينولدز و كاهش كسر حجمي نانوذرات، نتايج اين دو روش به هم نزديك تر مي شوند. درنهايت، مدل اولري-اولري نشان مي دهد كه توزيع دما در سيال پايه و نانوذرات يكسان است اما توزيع سرعت ها با يكديگر متفاوت مي باشند.