توصيفگر ها :
محفظه دايروي , انتقال حرارت , مطالعه عددي , نانوسيال , عدد ناسلت , موانع فراكتال
چكيده فارسي :
چكيده
در پژوهش حاضر جريان نانوسيال در محفظه دايروي شكل با حضور موانع فراكتال به روش حجم محدود و به صورت عددي بررسي مي‌شود. اين بررسي براي اعداد ريچاردسون 1/0، 1، 10 براي كسر حجمي0، 2و 3 درصد نانوذره جامد براي سه شكل مانع فراكتال در محفظه دوبعدي انجام مي‌شود. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهند كه وجود مانع با شكل خاص باعث مؤلفه دار شدن مسيرهاي حركت جريان و ايجاد گردابه¬هاي ضعيف‌تر در بخش‌هايي از محفظه مي‌شود. اين رفتار باعث افزايش تماس سيال با سطوح گرم مي‌گردد. رفتار خطوط جريان در محفظه متأثر از دو عامل اصلي تحريك‌كننده مي‌باشد. اين عوامل شامل متحرك بودن درپوش كه عامل اصلي حركت جريان است و به‌تبع آن به علت لزج بودن سيال انتقال لايه‌اي حركت به لايه‌هاي پايين سيال ادامه داشته و اين عامل، ميدان جريان را وادار به حركت مي‌سازد. افزايش سرعت درپوش باعث كاهش عدد ريچاردسون مي‌شود كه نفوذ حرارت و اختلاط بهتر در بين لايه‌هاي سيال در بخش‌هاي مختلف محفظه را به همراه خواهد داشت و چنانچه اين امر با افزايش برهم زدن جريان ناشي از حضور موانع همراه باشد، تأثير بيشتري در توزيع يكنواخت حرارت خواهد داشت. به نظر مي‌رسد علاوه بر مكانيزم جابجايي اجباري، مكانيزم هدايت حرارتي نيز نقش به سزايي در توزيع حرارت خواهد داشت. اين رفتار با افزودن نانوذره جامد در كسر حجمي بالاتر به ميزان ناچيزي توزيع حرارت را يكنواخت مي‌كند. همچنين افزايش عدد تغيير شكل مانع فراكتال باعث تغييرات رفتار سيركولاسيون سيال شده و كاهش شيب‌خط دما را به همراه خواهد داشت. افزودن نانو ذرات جامد نيز باعث افزايش هدايت حرارتي سيال خنك‌كننده شده و درنهايت افزايش عدد ناسلت موضعي را در پي خواهد داشت.
چكيده انگليسي :
Abstarct
In the present study, the flow of nanofluid in a circular chamber with the presence of fractal barriers is investigated numerically using the finite volume method.
This investigation is done for Richardson numbers of 0.1, 1, 10 for the volume fraction of 0, 2, 3% of solid nanoparticles for three forms of fractal barrier in two-dimensional chamber.The results of this research show that the presence of an obstacle with a specific shape causes the components of the flow paths and creates weaker vortices in parts of the chamber. This behavior increases fluid contact with hot surfaces. The behavior of the flow lines in the chamber is affected by two main stimulating factors.These factors include the mobility of the cap, which is the main factor in the movement of the flow, and as a result, due to the viscosity of the fluid, the transfer of motion from a layer to the lower layers of the fluid continues, and this factor forces the flow field to move. Increasing the speed of the cap will reduce the Richardson number, which will result in better heat penetration and mixing between the fluid bills in different parts of the chamber, and because this is associated with an increase in the disturbance of the flow caused by the presence of obstacles, it will have a greater effect on the uniform distribution. It will be hot.This behavior makes the heat distribution uniform by adding solid nanoparticles in a higher volume quantity to a negligible extent. Also, the increase in the deformation number of the fractal barrier causes changes in the fluid circulation behavior and decreases the temperature gradient. The addition of solid nanoparticles also increases The thermal conductivity of the cooling fluid will eventually increase the local Nusselt number.
