15669

15669

تحليل جريان آشفته و انتقال گرماي جابجايي مختلط نانوسيال داخل كانال مربعي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر فرزاد بازديدي طهراني

مكانيك

چكيده در پايان‌نامه حاضر، جريان آشفته و انتقال حرارت جابجايي مختلط نانوسيال آب-اكسيد مس در يك كانال با سطح مقطع مربعي مورد تحليل قرار گرفته ‌است. براي حل عددي از دو ديدگاه تك‌فاز و دوفاز استفاده شده است. با توجه به كوچك بودن اندازه نانوذرات، مي‌توان باصرف¬نظرازحركتنسبيبينذراتوسيالاصلي،ازمعادلاتجريانسيالبادرنظرگرفتنخواصظاهري استفاده كرد.بهچنينمدلي،مدلتك¬فاز گفته‌ مي‌شود. روشديگريكهبرايمدلكردنجريانهايچندفازياستفادهمي-شود،مدلاويلر-لاگرانژمي¬باشد. دراينمدلمعادلاتبقابرايفازپيوستهنوشتهمي¬شود. علاوهبرحلمعادلاتبقابرايفازپيوسته،ميتوانفازدومپخششدهرابهصورتلاگرانژيشبيه‌سازيكرد.شبيه‌سازيجريانبه روشتك¬فاز با در نظر گرفتن خواص وابسته به دما و استفاده از مدل آشفتگيk-ω (SST) صورتپذيرفتهاست. اثرتغييراتغلظتنانوذرات، پارامتر جابجايي مختلط و عدد پكلت بر روي انتقال حرارت و نوسانات سرعت آشفتگي موردبررسيقرارگرفتهاست. نتايج نشان مي¬دهد در عين حال كه افزايش كسر حجمي و عدد پكلت موجب افزايش عدد ناسلت مي¬شود، افزايش اثر جابجايي طبيعي نيز به بهبود انتقال حرارت كمك مي¬كند.در شبيه‌سازي جريان از ديدگاه دوفاز اويلر – لاگرانژ به نحوه پخش ذرات پرداخته شده‌است. همچنين نحوه توزيع ذرات با توجه به پارامترهاي آشفتگي بررسي شده‌است.نتايج نشان مي-دهد كه هر اندازه شدت آشفتگي جريان بيشتر باشد، نانوذرات تمايل بيشتري جهت حضور در نواحي مركزي كانال از خود نشان مي¬دهند. در عين حال افزايش كسر حجمي نانو ذرات نيز ماكزيمم نوسانات آشفتگي سرعت را افزايش مي¬دهد. واژه‌هاي كليدي: نانوسيال، جريان آشفته، مدل تك‌فاز، مدل اويلر – لاگرانژ، انتقال حرارت جابجايي مختلط. پخش ذرات