Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
8
1
gregorian
2017
11
1
17
9
online
1
fulltext
fa
اثرات مکش/دمش بر جریان و انتقال حرارت یک صفحه نفوذپذیر در حضور نانوسیالهای مختلف
Effects of suction/injection on flow and heat transfer over a permeable surface in presence of different nanofluids
در این پژوهش، جریان و انتقال حرارت نانوسیال روی یک صفحه نفوذپذیر در حضور شرط مرزی جابجایی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار نوع نانو سیال آب- مس، آب- آلومینا، آب- تیتانیا و آب- نقره برای بررسی انتخاب شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر مسأله با استفاده از حل تشابهی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل و سپس با روش محاسبات عددی رانگ-کوتا-فلبرگ مرتبه چهارم-پنجم و استفاده از نرم افزار میپل حل شده است. تاثیرات کسر حجمی نانوذرات، پارامتر شرط مرزی جابجایی و نوع نانوسیال در حالات مکش، صفحه نفوذ ناپذیر و دمش بر پروفیلهای سرعت و دما، عدد ناسلت محلی و ضریب اصطکاک پوستهای محلی به ازای نرخهای مختلفی از نفوذپذیری بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که برخی پارامترهای فوق اثر متفاوتی در حالت مکش و دمش دارند. اثر تغییر کسر حجمی نانوذرات بر روی پروفیلهای سرعت و دما و در نتیجه ضریب اصطکاک و عدد ناسلت محلی در حالت دمش خیلی بیشتر از حالتهای مکش و صفحه نفوذناپذیر میباشد. در همه موارد با افزایش کسر حجمی نانوذرات مقدار عدد ناسلت محلی و ضریب اصطکاک افزایش مییابد. بیشترین مقدار ضریب اصطکاک محلی در حالتهای مکش و صفحه نفوذناپذیر، برای نانوسیال آب نقره مشاهده شد در حالی که بیشترین مقدار عدد ناسلت برای حالت مکش مربوط به نانوسیال آب- مس میباشد.
In this study, flow and heat transfer of some nano-fluids over a permeable surface with convective boundary condition has been investigated. Four types of nano-fluids, i.e. Cu-water, Al2O3-water, TiO2-water and Ag-water are considered for investigation. The governing partial differential equations (PDEs) first transformed to ordinary differential equations (ODEs) using similarity solution method. The obtained equations then, solved numerically by making use of Runge–Kutta–Fehlberg fourth–fifth order’s (RKF45) method. The effects of nanoparticles type, volume fraction of nanoparticles, the type of permeability and convective boundary condition in three cases, i.e. suction, injection and impermeable surface, on the velocity and temperature variations as well as the local Nusselt number and skin friction coefficient are examined. The results show that some of above parameters have different effects in suction and injection states. The effect of nanoparticle volume fraction on velocity and temperature variations and then the local skin-friction coefficient and local Nusselt number are noticeably larger than in injection rather than suction or impermeable surfaces. In all cases, the increase of volume fraction lead to enhancement of local skin friction as well as Nusselt number. In the cases of suction and impermeable surfaces, the maximum friction coefficient was found with Ag-water as nano-fluid while the maximum Nusselt number observed with Cu-water nanofluid in suction.
انتقال حرارت,نانوسیال,صفحه نفوذپذیر,مکش و دمش,حل تشابهی
Heat Transfer,Nano-fluid,Permeable Surface,Suction and Injection,Similarity Solution
439
449
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-22354-1&slc_lang=fa&sid=15
Hamid
Maleki
حمید
ملکی
100319475328460050157
100319475328460050157
No
Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
Mohammad
Zolfaghar
محمد
ذوالفقار
100319475328460050111
100319475328460050111
No
Department of Mechanical Engineering, Qom University of Technology, Qom, Iran.
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم
Mahdi
Mohseni
مهدی
محسنی
100319475328460050093
100319475328460050093
Yes
Faculty member,
Department of Mechanical Engineering,
Qom University of Technology, Qom, Iran.
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران.