بررسی عددی جابجایی طبیعی نانو سیال CuO در یک حفره مربعی با دیواره تحت توزیع دمای غیر یکنواخت

چکیده مقاله

در مطالعه پیش¬رو، جابجایی طبیعی در یک حفره مربعی شکل مورد بررسی قرار گرفته است. این حفره از آب و نانوسیال CuO پر شده است. یک دیواره عمودی حفره در دمای ثابت نگه داشته شده و دیواره عمودی دیگر آن تحت توزیع دمای غیر یکنواخت قرار دارد. دیواره های بالایی و پایینی نیز عایق هستند. معادلات حاکم بر حفره، از جمله معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به روش حجم محدود حل می شوند. محاسبات برای اعداد رایلی 103 و 105 و کسر نانوذرات 0 ، 02/0 ، 04/0 و 06/0 انجام شده است. برای این اعداد رایلی و کسر نانوذرات، تغییرات عدد ناسلت محلی در طول دیواره گرم ترسیم شده است. مقدار مطلق عدد ناسلت محلی با افزایش عدد رایلی و کسر نانو ذرات افزایش می یابد. همچنین خطوط جریان و خطوط هم¬دما ترسیم می گردند. بین الگوهای خطوط جریان و خطوط هم¬دما در حفره تفاوت وجود دارد که این تفاوت ناشی از افزودن نانو ذرات می باشد. همچنین اعداد ناسلت متوسط دیواره گرم برای این محدوده عدد رایلی و کسر نانوذرات بدست می آیند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش کسر نانوذرات، انتقال حرارت افزایش می¬یابد. این میزان افزایش برای اعداد رایلی کوچک که در آن انتقال حرارت هدایتی غالب بوده بیشتر است. افزایش عدد رایلی به 105 تاثیر انتقال حرارت جابه¬جایی در حفره را بیشتر می¬کند. محدوده اعداد ناسلت متوسط بدست آمده روی دیواره گرم از 47/0 تا 15/2 است که بیشینه آن برای عدد رایلی 105 و کسر نانوذره 06/0 می باشد.