بررسی عددی تاثیر یک بافل رسانا بر انتقال گرمای ترکیبی همرفت طبیعی و تابشی نانوسیال غیر نیوتنی درون یک محفظه مربعی

هدف از این تحقیق، مطالعه همرفت طبیعی همراه با تابش سطحی و حجمی نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم با در نظر گرفتن اثر سیال غیرنیوتنی درون محفظه مربعی شکل که یک پره رسانا بر روی دیوار گرم آن نصب شده است، می باشد. دیواره های داخلی از لحاظ تابشی، فعال می باشند. معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی برای نانوسیال غیرنیوتنی به کمک روش حجم کنترل و با استفاده از الگوریتم simple حل می‌شوند. جمله تابش حجمی در معادله انرژی، با استفاده از روش رزلند تقریب زده می‌شود. اثر موقعیت و اندازه پره، اثر پارامتر تابش حجمی بر روی میدان جریان و آهنگ انتقال گرما بررسی می‌شود. بر اساس نتایج، در اعداد رایلی پایین (ra=103) افزایش طول پره، سبب بهبود عملکرد گرمایی تا حدود 80 درصد می شود ولی در اعداد رایلی بالا (ra=105) عدد نوسلت متوسط حدود 16 درصد کاهش می یابد. با توجه به نتایج، عدد رایلی بحرانی وجود دارد که در آن افزایش طول پره تاثیری روی عدد نوسلت متوسط ندارد. همچنین افزایش پارامتر تابش حجمی در محدوده 0 ≤ ra ≤ 2 برای ra=105  سبب افزایش 2 برابری عدد نوسلت متوسط می شود.

numerical investigation of the effect of a conductive baffle on the combined natural convection and radiation heat transfer of a non-newtonian nanofluid inside a square enclosure

the present research aims to investigate the combination of natural convection and surface and volumetric radiation in wateraluminum oxide nanofluid with non-newtonian effects in a square cavity with a conductive baffle on its hot wall. the internal walls are radiatively active. the mass, momentum, and energy conservation equations are solved using the control-volume method and the simple algorith in the fortran software for the non-newtonian nanofluid. the volumetric radiation term in the energy equation is approximated using the rosseland method. the effect of the baffle position and size, the volumetric radiation parameter on the flow field and the heat transfer rate are investigated. in lower rayleigh numbers (ra=103), increasing baffle length improves thermal performance by about 80%, but in high rayleigh numbers (ra=105) the average nusselt number decreases by about 16%. accordingly, there is a critical rayleigh number in which increasing the length of the baffle does not affect the average nusslet number. a rise in the volumetric radiation parameter in the range 0 ≤ ra ≤ 2 increases the average nusselt number by about two times at ra=105.