مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اثر میدان مغناطیسی بر جابجایی طبیعی یک نانوسیال در یک محفظه مربعی با غشاء جداکننده در وسط آن

نویسندگان
1 هیات علمی گروه مکانیک/دانشگاه شهرکرد
2 دانشگاه شهرکرد
چکیده
در این مقاله جابجایی طبیعی نانوسیال آب-آلومینا در یک محفظه مربعی، که در معرض یک میدان مغناطیسی قرار دارد به صورت عددی بررسی شده است. دیوارهای عمودی محفظه در دماهای ثابتT_c و T_h و دیوار های افقی عایق هستند .در وسط محفظه، صفحه ای عمودی، با ضخامت ناچیز و ارتفاع متغیر قرار دارد. معادلات حاکم به روش تفاضل محدود مبتنی بر حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت همزمان حل شده‌اند. بر اساس نتایج حاصل از حل عددی، تاثیر پارامترهایی مانند ارتفاع بی بعد صفحه میانی، عدد ریلی، نسبت حجمی نانوذرات و عدد هارتمن بر روی میدان جریان و انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند که که افزایش ارتفاع صفحه میانی و همچنین افزایش عدد هارتمن موجب کاهش انتقال حرارت می شوند، در حالیکه افزایش عدد ریلی موجب افزایش انتقال حرارت می شود. افزایش نسبت حجمی نانوذرات بسته به اینکه عدد ریلی چقدر باشد ممکن است عملکرد حرارتی را تقویت یا تضعیف نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The Effect of magnetic field on the natural Convection of a nanofluid in a Square enclosure with a membrane separator in the middle

نویسندگان English

Afrasiab Raisi 1
Mehdi Davoudian 2
چکیده English

In this paper, the natural convection of water-Al2O3 nanofluid in a square enclosure exposed to a magnetic field is numerically investigated. The enclosure is bounded by two isothermal vertical walls at different temperaturesof Th and Tc.The two horizontals walls of the enclosure are thermally insulated. A vertical plate (membrane separator) with a negligible thickness and a variable height is located in the middle of the chamber. Discretization of the governing equations are achived through a finit method and are solved using the SIMPLE algorithm. Based on the results of the numerical solution, the effects of the relevant parameters such as the dimensionless height of the membrane separator, Rayleigh number, the solid volume fraction and the Hartmann number on the flow field and the heat transfer rate are investigated. The results show that the heat transfer rate decreases with an increase of the dimensionless height of the membrane separator and an increase of the Hartmann number. The heat transfer rate, however, increases as the Rayleigh number increases. Depending on the Rayleigh number, the thermal performance of the enclosure is either improved or deteriorated as the solid volume fraction is increased.

کلیدواژه‌ها English

Free Convection
nanofluids
Enclosure
Magnetic Field