بررسی تجربی تاثیر میدان مغناطیسی بر عدد ناسلت فروسیال در کانالی مربعی

هدف از مطالعه حاضر بررسی تجربی انتقال گرما در فروسیال fe3o4/آب در یک کانال با سطح مقطع مربعی با اندازه‌های 0.8 متر× 0.01 متر ×0.01 متر  تحت تاثیر انرژی گرمایی کل یکنواخت در جریان آرام در حضور میدان مغناطیسی بیرونی محلی می‌باشد. بررسی عدد ناسلت محلی فروسیال با کسرهای گوناگون حجمی (0.5% و 1%) و در حضور میدان مغناطیسی و تحت تاثیر شارهای گوناگون گرمایی متفاوت (30، 86.7، 229.95، 433.65، 573.51 وات) انجام می‌شود. گرما به‌طور کاملا یکنواخت و بر همه سطوح کانال اعمال می‌شود. انرژی گرمایی کل، میدان مغناطیسی محلی و درصد حجمی فروذره‌ها بر عدد ناسلت به‌طور هم‌زمان و جداگانه بررسی می‌شود. در اعمال میدان مغناطیسی محلی بیرونی بر جریان فروسیال تا 1.33 برابر افزایش در عدد ناسلت و در استفاده از فروسیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی محلی بیرونی نسبت به آب خالص تا 1.36 برابر افزایش مشاهده می‌شود. این مقدارهای بیشینه در فروسیال با درصد حجمی 1% و در کم‌ترین انرژی گرمایی کل اعمالی یعنی 30 وات اتفاق می‌افتد. این نتیجه‌ها نشان می‌دهد که استفاده از فرو ذره‌های fe3o4 و میدان مغناطیسی اعمالی بیرونی به‌طور هم‌زمان تاثیر هم افزایی بر افزایش عدد ناسلت دارند.

experimental study of magnetic field effect on ferrofluid nusselt number in a square channel

the present study aimed to experimentally investigate the heat transfer in fe3o4 / water ferrofluid in a channel with a square cross-section, ​​0.8 m × 0.01 m × 0.01 m in dimension under the influence of uniform heat flux in a laminar flow regime in the presence of a local external magnetic field. local nusselt number investigated with different volume fractions (0.5 and 1 vol.%) in the presence of magnetic field and under the influence of some heat fluxes (30, 86.7, 229.95, 433.65, 573.51 watts). the heat flux is applied evenly to all surfaces of the duct. the effect of heat flux, local magnetic field, and volume fraction of ferro-particles on nusselt number are investigated simultaneously and separately. under the external local magnetic field, the nusselt number increased 1.33 times. under the influence of an external local magnetic field compared to pure water, the nusselt number increased 1.36 times. these maximum values ​​occurred in 1 vol.% and the lowest applied heat flux of 30 watts. these results show that usage of fe3o4 particles and externally applied magnetic fields have a synergistic effect on increasing the nusselt number.