شبیه‌سازی عددی انتقال حرارت جابجایی آزاد آشفته توام با تشعشع در محفظه عمودی بلند حاوی نانوسیال

چکیده مقاله

در کار حاضر، شبیه‌سازی انتقال حرارت جابجایی آزاد توام با انتقال حرارت تشعشعی در یک محفظه عمودی حاوی نانوسیال مورد مطالعه قرار گرفته است که کاربرد آن در تانک‌های متوازی السطح به کار رفته در کلکتورهای خورشیدی است. با توجه به ابعاد تانک، سیال عامل و اختلاف دمای بین دیواره‌ها، عدد رایلی در مسئله حاضر Ra=2.2×〖10〗^10 است که در محدوده جریان مغشوش قرار میگیرد. به منظور مدل سازی کار حاضر، از یک محفظه مستطیلی شکل استفاده شده است که دیواره‌های چپ و راست به ترتیب در دمای 57 و 47 درجه بوده و دیواره‌های بالا و پایین آدیاباتیک هستند. به منظور بررسی اثر تشعشع بر هندسه حاضر، دبواره‌های چپ و راست در معرض تشعشع قرار گرفته اند. با افزودن نانوذرات اکسید مس به آب داخل محفظه، اثر نانوسیال بر انتقال حرارت بررسی خواهد شد. لذا پس از تایید صحت شبیه سازی کار حاضر، و بررسی استقلال شبکه، اثر کسر حجمی نانوسیال، قطر نانوذره و انتقال حرارت تشعشعی به انتقال حرارت جریان مغشوش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که حضور نانوسیال میتواند تا 23% درصد بر افزایش عدد ناسلت میانگین روی دیواره گرم تاثیرگذار است.