بررسی عددی تاثیر نسبت منظر محفظه مستطیلی و کسر حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جابه جایی طبیعی نانوسیال آلومینا-آب

در این مطالعه تاثیر تغییر ارتفاع نسبت به پهنای محفظه (نسبت منظر) و همچنین کسرحجمی نانوذرات بر انتقال حرارت جا به جایی طبیعی نانوسیال آلومینا-آب در یک محفظه بررسی شد. نانوسیال، تک فاز و غیرقابل تراکم و بر پایه سیال آب شامل نانوذرات آلومینا (اکسید آلومینیوم) فرض شده است. غلظت نانوذرات صفر تا 4 درصد است و جریان طبیعی آرام فرض شده است. محدوده اعداد رایلی 10 5×4 تا 10 8 در محفظه دو بعدی با نسبت منظرهای متفاوت است. محفظه دارای دو دیوار عمودی با دماهای گرم و سرد با اختلاف دمای مشخص است و دو دیوار افقی آن عایق می باشد. معادلات حاکم به صورت عددی به روش حجم محدود و به کمک نرم افزار فلوئنت حل شدند. مشخص شد با توجه به مدل های استفاده شده برای ویسکوزیته و ضریب هدایت حرارتی نانوسیال، نانوسیال با غلظت های بیش تر، به دلیل هدایت حرارتی و نیز ویسکوزیته بالاتر نسبت به آب خالص، عدد ناسلت نانوسیال آلومینا-آب کاهش می یابد، به عبارتی عدد ناسلت در هر نسبت منظر مشخص، در کم ترین غلظت معادل 0.3 درصد کاهش و در بیش ترین غلظت نیز معادل 14 درصد کاهش می یابد. عدد ناسلت در یک غلظت ثابت و مشخص، در مقایسه با ضریب انتقال حرارت جا به جایی و هدایت حرارتی نانوسیال، به نسبت منظر محفظه وابسته تر می باشد و با افزایش نسبت منظر عدد ناسلت نیز روند افزایشی خواهد داشت و تحت تاثیر بیش تری قرار می گیرد.