اثر سرعت و ابعاد نانوذرات جامد بر روی انتقال حرارت در نانوسیال غیرنیوتنی
چکیده
در این تحقیق، رفتار هیدرودینامیکی نانوسیال‌های غیرنیوتنی و انتقال حرارت شبیه‌سازی شده است. در این مطالعه، به‌صورت عددی جریان آرام جابجایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی حاوی 5/0% وزنی محلول کربوکسی‌متیل‌سلولز (CMC) در آب به‌عنوان سیال پایه با آلومینا در کسر حجمی 5/0 و 5/1 به‌عنوان نانوذرات جامد، شبیه‌سازی شده است. روش حل عددی در سیستم مختصات دکارتی در یک میکروکانال دوبعدی مدل‌سازی شده و محدوده‌ی اعداد رینولدز بین 10 تا 1000 متغییر بوده است. هندسه‌ی مورد تحلیل شامل بخشی از یک مستطیل می‌باشد که دیوارهای بالا و پایین آن تحت تاثیر دمای ثابت قرار گرفته‌اند. اثر کسر حجمی نانوذرات، عدد رینولدز و نانوسیال‌های غیرنیوتنی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق مشخص شده است که تغییرات افت فشار، عدد ناسلت، ضریب انتقال حرارت و دمای بدون بعد، به دلیل حرکت نانوسیال‌های غیرنیوتنی ایجاد شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش کسر حجمی نانوذرات جامد و کاهش قطر نانوذرات موجب بهبود انتقال حرارت می‌شود که این مسئله در عدد رینولدز نمود بیشتری دارد. نتایج پارامترهای معرفی شده به‌صورت نمودار رسم شده و برای پارامترهای مختلف مقایسه شده است.
1- مقدمه
افزایش و بهبود رفتار هدایت حرارتی با استفاده از نانوسیال حاصل می‌گردد که به دلیل ویژگی‌های آن به‌عنوان سیال عملیاتی در صنایع مختلف و همچنین ابزارها استفاده می‌شود. برای استفاده از نانوسیال‌ها در فرآیندهای علمی و صنعتی، باید ویژگی‌های انتقال حرارت آن درک گردد. بنابراین، تعداد زیادی از پژوهشگران، تحقیقاتی در مورد عملکرد انتقال حرارت نانوسیال‌ها انجام داده‌اند [1-7]. از یک دهه پیش، تحقیق در مورد جابجایی انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال آغاز شده است. مطالعات اخیر در مورد نانوسیال‌ها نشان می‌دهد که نانوذرات معلق در سیال پایه باعث تغییرات در ویژگی‌های ترموفیزیکی سیال خنک‌کننده و همچنین انتقال حرارت به‌وسیله‌ی انحلال می‌شوند [8-10].
Abstract
In this investigation, the behavior of non-Newtonian nanofluid hydrodynamic and heat transfer are simulated. In this study, we numerically simulated a laminar forced non-Newtonian nanofluid flow containing a 0.5 wt% carboxy methyl cellulose (CMC) solutionin water as the base fluid with alumina at volume fractions of 0.5 and 1.5 as the solid nanoparticle. Numerical solution was modelled in Cartesian coordinate system in a two-dimensional microchannel in Reynolds number range of 10≤Re≤1000. The analyzed geometrical space here was a rectangular part of whose upper and bottom walls was influenced by a constant temperature. The effect of volume fraction of the nanoparticles, Reynolds number and non-Newtonian nanofluids was studied. In this research, the changes pressure drop, the Nusselt number, dimensionless temperature and heat transfer coefficient, caused by the motion of non-Newtonian nanofluids are described. The results indicated that the increase of the volume fraction of the solid nanoparticles and a reduction in the diameter of the nanoparticles would improve heat transfer which is more significant in Reynolds number. The results of the introduced parameters in the form of graphs drawing and for different parameters are compared.
1. Introduction
The resulted increase in thermal conductivity and improvement in thermal conductivity behavior in form of the so-called “nanofluids” heralds their future use as operational fluids in various industries as well as tools. In order to use nanofluids in scientific and industrial functions, we must realize their convection heat transfer features. Thus, a plethora of researchers have conducted research on heat transfer function of nanofluids [1–7]. The research on convection heat transfer using nanofluids specifically began a decade ago. The recent studies on nanofluids indicate that the suspending nanoparticles base fluid bring about changes in thermophysical features of the cooling fluid and also in the heat transfer by the dissolution [8–10].
چکیده
1- مقدمه
2- مدل ریاضی
2-1 بیان مسأله
3- معادلات حاکم
4- خواص و روش‌ها
5- بررسی استقلال از شبکه
6- تجزیه و تحلیل نتایج
6-1 اعتبار‌سنجی
7- نتیجه‌گیری
Abstract
Keywords
Nomenclature
1. Introduction
2. Mathematical model
3. The governing equations
4. Properties and methods
5. Grid-independence study
6. Analysis of the results
7. Conclusion
References
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه