ارزیابی اثرات ضخامت دیواره و تخلخل بر میزان انتقال حرارت جابجایی طبیعی همبسته نانوسیال هیبریدی درون محفظه بسته چهارضلعی

در پژوهش حاضر، اثرات ضخامت دیواره و تخلخل بر میزان انتقال حرارت جابجایی طبیعی همبسته نانوسیال هیبریدی درون محفظه بسته چهارضلعی مورد ارزیابی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و حرارت برای فاز سیال و ماتریس جامد متخلخل، معادلات حاکم بر مسئله هستند. معادلات یادشده و شرایط مرزی مرتبط با آن ها، به شکل بی بعد خود انتقال یافته؛ با بهره گیری از روش المان محدود، کدنویسی در نرم افزار متلب و توابع کمکی تعریف شده در نرم افزار کامسول حل شدند. نتایج حاصل از کد دینامیک سیالات محاسباتی محاسباتی، با نتایج پژوهش های معتبر پیشین مورد اعتبارسنجی قرار گرفتند. تاثیر اعداد بی بعد رایلی، دارسی و پارامترهایی نظیر ضخامت دیواره رابط، نسبت ضریب رسانش حرارتی دیواره ضخیم به سیال و ضریب انتقال حرارت رابط بین دو فاز نانوسیال هیبریدی و ماتریس جامد محیط متخلخل در محدوده های پیش فرض بر میزان انتقال حرارت درون محفظه بسته بررسی گردید. از این رو، نتایج در دو بخش مجزا برای بررسی اثرات انتقال حرارت جابجایی طبیعی همبسته و محیط متخلخل در شرایط عدم تعادل حرارتی موضعی ارائه شده اند. نتایج بیان گر آن است که افزایش ضخامت دیواره و عدد دارسی سبب بهبود میزان انتقال حرارت نانوسیال هیبریدی می شوند؛ حال آن که ازدیاد پارامتر ضریب انتقال حرارت رابط بین دو فاز نانوسیال هیبریدی و ماتریس جامد متخلخل، کاهش انتقال حرارت نانوسیال هیبریدی را در پی دارد. همچنین میان پارامترهای یاد شده، پارامتر نسبت ضریب رسانش حرارتی دیواره ضخیم به سیال می تواند نرخ انتقال حرارت ماتریس جامد متخلخل را تغییر دهد.