توصيفگر ها :
انتقال حرارت جابجايي طبيعي , شبيه سازي عددي , شرط مرزي پريوديك , نانو سيال , ميدان مغناطيس
چكيده فارسي :
چكيده :
انتقال حرارت جابجايي درون محفظه‌ها كاربردهاي زيادي دارد كه از آن جمله مي‌توان خنك سازي تجهيزت الكترونيكي و كيس هاي كامپيوتر را نام برد و روش دستيابي به مقدار بهينه انتقال حرارت از طريق تغيير به عنوان مثال غلظت نانو سيال يا دامنه نوسان دماي پريوديك را بدست آورد. در اين پايان نامه جابجايي طبيعي درون محفظه‌ي مربعي حاوي نانوسيال به صورت عددي شبيه سازي مي شود.ديوارهاي بالا و پايين آدياباتيك هستند.ديوار سمت راست در دماي پايين قرار دارد درحالي كه ديوار سمت چپ به صورت سينوسي با زمان تغيير ميكند.اثر دامنه و فركانس نوسان بر تغييرات دما بررسي مي‌گردد. نتايج نشان مي دهد كه دامنه و فركانس نوسان بر توزيع دما درون محفظه موثر است. در عدد رايلي كم، عدد ناسلت مستقل از عدد رايلي و عدد هارتمن است، در حالي كه در عدد رايلي بالاتر، جريان جابجايي غالب بوده و عدد ناسلت مستقل از عدد هارتمن است. با افزايش كسر حجمي نانو ذرات ،ميزان انتقال حرارت ممكن است افزايش يا كاهش يابدكه مقدار آن بستگي به مقادير اعداد هارتمن و رايلي دارد.
ميزان افزايش مقدار انتقال حرارت جابجايي درون محفظه بسته،En، در دامنه هاي2/0، 4/0 و 8/0 به روش عددي بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه در يك عدد رايلي ثابت، با افزايش دامنه، مقدار En افزايش يافته، همچنين با افزايش عدد رايلي در دامنه ثابت نيز مقدار En افزايش مي‌يابد. تغييرات عدد ناسلت متوسط براي غلظت هاي متفاوت نانو سيال 01/0و 02/0و 03/0 و 04/0 نيز به صورت عددي محاسبه شد، همچنين اثرعدد هارتمن متفاوت 0 ، 25 ، 50 و 100 بر تغييرات عدد ناسلت بررسي گرديد، نتايج نشان داد كه در غياب ميدان الكترومغناطيسي يعني 0Ha=، مقدار عدد ناسلت با افزايش غلظت افزايش مي‌يابد، ولي در حضور ميدان مغناطيسي اين مقدار كاهش مي‌يابد، همچنين نتيجه نشان داد كه در 0Ha= با افزايش غلظت، عدد ناسلت متوسط افزايش مي يابد ولي در مابقي اعداد هارتمن اين مقدار كاهش مي يابد. همچنين در يك غلظت ثابت با افزايش عدد هارتمن مقدار عدد ناسلت كاهش مي يابد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Convective heat transfer inside cavities has many applications such as cooling electronic equipment. The method of approaching the optimal amount of heat transfer by convection method, through changes, for instance, the concentrations of nanofluids or the oscillation amplitude of periodic temperature. In this thesis, natural convection simulates in a squared-shaped cavity that contains nanofluids. The upper and lower walls are adiabatic. The right wall is at a low temperature while the left wall temperature fluctuates sinusoidally by passing time. The effect of amplitude and frequency of the oscillation on temperature investigate changes. The results show that amplitude and frequency of the oscillation are effective on the temperature distribution within the cavity. In the low Rayleigh number, the Nusselt number is unconstrained of the Rayleigh number and the Hartman number, while in the higher Rayleigh number, the convection flow is dominant and the Nusselt number is unconstrained of the Hartman number. As the nanoparticle volume fraction increases, the amount of heat transfer may increase or decrease, depending on the values of Hartman and Rayleigh number. The rate of increase of heat transfer in the closed cavities, En, in the ranges of oscillation amplitudes 0.2, 0.4 and 0.8 was investigated numerically. The results show that in a constant Rayleigh number, the amount of En increases with amplitude growing and also increases with rising Rayleigh number in the constant amplitude. The mean Nusselt number changes for different nanofluid concentrations of 0.01, 0.03, 0.03 and 0.04 were also calculated numerically. Also the effect of different Hartman numbers 0, 25, 50 and 100 on Nusselt number was investigated. The results showed that in the absence of electromagnetic field, Ha = 0, the value of Nusselt number increases with growing concentration, however in the presentation of a magnetic field, this value decreases. The results showed that at Ha = 0, despite increasing concentrations, the average Nusselt number increases,and the rest of Hartmann numbers decreases. Also at a constant concentration with growing Hartmann number, The Nusselt number goes down.
