بررسی عددی رسانش حرارتی یک ناحیه جامد مثلثی بر جریان و انتقال حرارت جابجایی آزاد همبسته در یک محفظه دو بعدی حاوی نانوسیال

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد همبسته در یک محفظه مستطیلی حاوی نانو سیال و با وجود یک ناحیه جامد مثلثی به صورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم که برحسب متغییرهای ابتدایی نوشته شده اند با استفاده از روش حجم محدود به صورت عددی حل شده اند، در حالی که میدان های سرعت و فشار با استفاده از الگوریتم سیمپلرکوپل شده اند. خصوصیات همبسته مانند ضخامت ناحیه جامد مثلثی (ابعاد ناحیه جامد مثلثی) و نسبت ضریب هدایت حرارتی ناحیه جامد مثلثی به نانوسیال بر جریان و انتقال حرارت جابجایی آزاد محفظه بررسی شدند. بررسی ها برای عدد رایلی ra = 10^5، کسر حجمی ثابت ϕ=0.02 برای نسبت ضریب هدایت حرارتی هایkr =0.1 ، kr =1 و kr =10 و همچنین برای ابعاد مختلف ناحیه جامد مثلثی انجام شده است. نتایج حاصل نشان داد با افزایش نسبت ابعاد و ضخامت ناحیه جامد مثلثی و همچنین نسبت ضریب هدایت حرارتی در یک عدد رایلی ثابت مقادیر دما و سرعت نانوسیال افزایش پیدا می کنند. همچنین با افزایش نسبت ابعاد ناحیه جامد مثلثی و نسبت ضریب هدایت مقادیر اعداد ناسلت متوسط در امتداد دیواره ها افزایش یافته و انتقال حرارت بیشتری از سطح مشترک جامد و سیال عبور می کند.

numerical analysis of the thermal conduction of a triangular solid region on the flow and free convection heat transfer in a two-dimensional cavity containing nanofluid

in this article, the correlated free convection heat transfer in a rectangular cavity containing nanofluid and with a triangular solid area was investigated numerically.the governing equations written in terms of the primitive variables were solved numerically using the finite volume method while the velocity and pressure fields were coupled using the simpler algorithm. correlated characteristics such as the thickness of the triangular solid area (dimensions of the triangular solid area) and the ratio of the thermal conductivity coefficient of the triangular solid area to the nanofluid on the flow and free convection heat transfer cavity were investigated. studies have been carried out for the rayleigh number ra  105, and constant volume fraction ϕ=0.02 for the ratio of thermal conductivity coefficients kr = 0.1, kr = 1 and kr = 10,as well as for different dimensions of the triangular solid area.the results showed that with the increase in the ratio of the dimensions and thickness of the triangular solid region, as well as the ratio of the conductivity coefficient in a constant rayleigh number, the temperature and velocity of the nanofluid increase. also, with the increase in the ratio of the dimensions of the triangular solid area and the ratio of the conductivity coefficient, the values of the average nusselt numbers increase along the walls, and more heat transfer passes through the solid-fluid interface.