مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ارزیابی فرض عدم وابستگی دمایی خواص ترموفیزیکی نانوسیال آب اکسید آلومینیم در انتقال حرارت جابجایی آزاد درون حفره

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی شیراز
2 استادیار دانشگاه صنعتی شیراز
چکیده
در این تحقیق، صحت فرض خواص ترموفیزیکی مستقل از دما برای نانو سیال آب-اکسید آلومینیوم در انتقال حرارت جابجایی آزاد درون حفره بررسی شده است. محاسبات به روش عددی و بر اساس حجم محدود و الگوریتم سیمپل انجام شده است. نتایج برخی با روابط موجود برای حفره مقایسه شده است. به منظور ارزیابی عملکرد حرارتی حفره، مقدار متوسط عدد ناسلت روی دیواره گرم در دو حالت، یکی خواص ترموفیزیکی مستقل از دما و در دمای میانگین حفره و دیگری خواص متغیر با دما، بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در تمام کسر حجمی های در نظر گرفته شده و در اختلاف دمای کمتر از 5 درجه سانتیگراد، میزان اختلاف در عدد ناسلت در حالتی که خواص مستقل از دما در نظر گرفته شده اند در مقایسه با حالتی که خواص تابعی از دما باشند کمتر از 10 درصد است. با افزایش اختلاف دما، اختلاف بین عدد ناسلت در دو حالت افزایش یافته و با افزایش کسر حجمی، این اختلاف بیشتر می شود. نتایج همچنین نشان می‌دهد که درصد خطای محاسباتی ناشی از ثابت فرض کردن خواص ترموفیزیکی و محاسبه آنها در دمای میانگین حفره تنها به اختلاف دمای دیوارهای سرد و گرم وابسته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of temperature-independent thermophysical properties assumption of water based alumina nanofluid in natural convection within the enclosures

نویسنده English

Amir Omidvar 2
چکیده English

In this research, validity of temperature-independent thermophysical properties assumption of water-Al203 nanofluid in natural convection problems within the enclosures is investigated. The numerical results are obtained utilizing an in-house finite volume code based on the SIMPLE algorithm. In order to do the validation the numerical results and those of existing correlations are compared. In order to evaluate the thermal performance of the enclosure, the average Nusselt number on the hot side wall in both temperature-independent and dependent cases is compared Results show that, in the all considered solid volume fractions, the difference in the Nusselt number in the case of temperature-independent properties is less than 10 percent in comparison with the case in which the properties are temperature-dependent when temperature difference is less than 5 ○C. As the temperature increases, the difference between Nusselt number in both cases increases and the effect of increase in solid volume fraction is to increase this difference. Results also show that the difference between these two cases is dependent solely on temperature differences between the hot and cold walls regardless of the temperature they have.

کلیدواژه‌ها English

Heat Transfer
Free Convection
Nanofluid
temperature-dependent properties