همرفت ترکیبی نانوسیال آب-مس درون حفره‌ای مربعی شکل با دو دیواره متحرک حاوی سیلندرهای چرخان با استفاده از روش بونجیورنو

در مقاله‌ی حاضر، انتقال گرما‌ی همرفت ترکیبی نانوسیال آب-مس در محفظه‌ای مربعی شکل با دو دیواره متحرک که شامل دو سیلندر چرخان و عایق است، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور مدلسازی میدان نانوسیال از مدل بونجیورنو استفاده شده‌است. معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود حل شده‌اند. پارامترهای مورد بررسی در این مقاله شامل: تاثیر پیکربندی مختلف سیلندرها، جهت چرخش سیلندرها، سرعت زاویه‌ای سیلندرها (ω) ، فاصله‌ی سیلندرها از دیواره‌های متحرک (xc) و عدد رینولدز (re) می‌باشد. طبق نتایج ارائه شده، قرارگیری استوانه های چرخان به صورت افقی حالت بهینه‌ی پیکربندی می‌باشد. جهت چرخش سیلندرها تاثیر مهمی بر انتقال گرما از سطح گرم دارد و طبق نتایج جهت بهینه تابعی از فاصله‌ی سیلندرها از دیواره‌ها می‌باشد. از طرف دیگر، با افزایش عدد رینولدز آهنگ انتقال گرما نیز افزایش می‌یابد، بگونه‌ای که با افزایش این عدد از 50 به 200 نرخ انتقال حرارت در حدود 105% افزایش نشان می‌دهد.

mixed convection of cu-water nanofluid inside a double lid-driven square cavity including rotating cylinders utilizing buongiorno model

in the present paper, mixed convection of water-copper nanofluid in a double lid-driven square cavity consisting of two insulatedrotating cylinders is studied numerically. to solve two phase modeling of the nanofluid, the buongiorno model has beenimplemented. the governing equations have been solved utilizing the finite element method. the parameters studied in this paperinclude the effect of different configurations of the cylinders, the rotation direction of the cylinders, the angular speed of thecylinders (ω), the distance of the cylinders from the moving walls (xc), and the reynolds number (re). according to the presentedresults, the horizontal positioning of the rotating cylinders is the optimal configuration. the rotation direction of the cylinders has animportant effect on the heat transfer rate from the hot surface and according to the results, the optimal direction depends on thedistance of the cylinders from the walls. furthermore, with the increase of re, the heat transfer rate also enhances, so by increasingthis number from 50 to 200, the heat transfer rate augments by about 105%.