مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

جابه‌جای توام درون یک محفظه ذوزنقه‌ای حاوی نانوسیال آب-مس

نویسندگان
1 مدیر گروه مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان
2 دانشگاه کاشان
چکیده
در این تحقیق انتقال حرارت جابه‌جایی ترکیبی نانوسیال آب- مس در یک محفظه ذوزنقه‌ای با منابع حرارتی روی دیواره‌های جانبی آن به صورت عددی بررسی شده است. منابع حرارتی روی دیواره‌های قائم در دماهای Th و Tc واقع شده‌اند و دیواره‌های افقی عایق می‌باشند. جریان جابه‌جایی اجباری توسط عبور سیال از آن و جابه‌جایی طبیعی با قرار دادن دیواره چپ در دمایی بالاتر از دیواره راست ایجاد می‌شود. برای بررسی اثر مکان دریچه ورودی و خروجی، دو حالت بررسی شده است. مقایسه بین نتایج نشان می‌دهد که نرخ انتقال حرارت در حالتی که ورودی به دیواره سرد نزدیک‌تر است بیشتر از حالتی است که دیواره گرم نزدیک‌تر می‌باشد. نتایج برای مقادیر مختلف کسر حجمی نانو‌ذرات، عدد ریچاردسون و عدد رینولدز ارائه شده‌اند. بر‌اساس نتایج مشاهده شد که به ازای اعداد رینولدز و ریچاردسون مورد بررسی، در یک عدد رینولدز و کسر حجمی مشخص با افزایش عدد ریچاردسون، عدد ناسلت افزایش می‌یابد و هم چنین در یک ریچاردسون و کسر حجمی مشخص افزایش عدد رینولدز باعث افزایش عدد ناسلت می‌شود. برای عدد ریچاردسون و رینولدز بالاتر، نانوسیال بر افزایش عملکرد انتقال گرما تأثیر بیشتری دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Mixed convection in a trapezoidal enclosure filled with Cu-water nanofluid

نویسندگان English

Ali Akbar Abbasian Arani 1
Narges Hatami Nesar 2
Mohammad Rezaee 2
2 University of Kashan
چکیده English

In this work, mixed convection of Cu-water nanofluid in a trapezoidal enclosure with heat source on lateral walls has been numerically investigated. Vertical walls of the enclosure are kept at constant temperatures of Th and Tc, while horizontal walls are insulated. The mixed convection flow has been generated by passing the fluid through the enclosure and natural convection has been, also, investigated by holding the left wall at a temperature higher than the right wall. In order to examine the effect of the ports position, two cases were considered. Comparison between the results indicates that the rate of heat transfer is higher when the inlet port is near the cold wall than the hot wall. The results have been presented for various volume fractions, Richardson and Reynolds numbers. It was observed that for the considered Reynolds numbers and Richardson number, at a given Reynolds number and solid volume fraction, the Nusselt number increases with increasing the Richardson number. Moreover, at a given Richardson number and solid volume fraction, increasing the Reynolds number results in an increase in the Nusselt number. For the higher Richardson and Reynolds numbers, the nanofluid has more effect on the increase of the heat transfer performance.

کلیدواژه‌ها English

Nanofluid
Numerical method
Mixed convection
Trapezoid cavity
Inlet and outlet ports