تحلیل عددی تاثیر چیدمان پره بر الگوی جریان و افزایش انتقال گرما جریان نانوسیال غیرنیوتنی درون یک کانال چین‌دار

در مقاله حاضر، تاثیر چیدمان پره درون یک کانال چین‌دار بر الگوی جریان و انتقال گرما جابجایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی در محدودۀ رژیم لایه‌ای به صورت عددی ارزیابی شده است. برای حل معادلات جریان و انرژی از روش حجم محدود به صورت دوبعدی، دائم و تک فاز استفاده شده است. در این مطالعه، تاثیر پارامترهایی از قبیل چیدمان‌های مختلف پره‌ها، و همچنین عدد رینولدز (200 الی 1000) و کسر حجمی نانوذرات (0/5 الی 1/5 درصد) بر الگوی جریان و انتقال گرما بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از سیال غیرنیوتنی آب+cmc0/5% بجای سیال نیوتنی آب، موجب افزایش عدد ناسلت متوسط می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که شاخص ارزیابی عملکرد در حضور پره برای چیدمان‌های a و d در تمامی شرایط مقداری بزرگتر از 1 دارد که نشان‌دهنده موثر بودن حضور پره‌ها بر راندمان حرارتی جریان نانوسیال غیرنیوتنی درون یک کانال چین‌دار می‌باشد. همچنین چیدمان d نسبت به سایر چیدمان‌ها، دارای بیشترین مقدار افزایش انتقال گرما می‌باشد. علاوه بر این نتایج حاکی از آن است که با افزایش عدد رینولدز از 200 به 1000 و کسرحجمی نانوذرات از 0/5 به 1/5 درصد برای چیدمان d، عدد ناسلت متوسط حدود 9/85 درصد و شاخص ارزیابی عملکرد 9/09 درصد افزایش می‌یابد.

numerical analysis of the effect of arrangement of fin on flow field and heat transfer enhancement of a non-newtonian nanofluid in a corrugated channel

in the present study, heat transfer enhancement of a non-newtonian nanofluid by different arrangements of double fins in a corrugated channel was numerically investigated. finite volume method is used to solve governing equations of flow and energy with assumptions of 2d, steady-state, and single phase. the fluid flow is in the hydraulically laminar regime and the channel is under a constant heat flux. a set of case studies are conducted for a corrugated channel model to analyze the influence of the main contributing factors; reynolds number, nanofluid volume fraction, the different fin configurations, on the flow field and the heattransfer characteristics as well. . results indicate that using non-newtonian fluid of water+0.5%cmc instead of water fluid leads to enhance heat transfer. the numerical results showed that implementing configuration d in a corrugated channel leads to heat transfer rate compared to other configurations. besides, for configuration d, raising the reynolds number from 200 to 1000 and the nanofluid volume fraction from 0.5% to 1.5% cause the mean nusselt number and performance evaluation index to increase about9.85% and 9.09%, respectively.