اثر خواص ماتریس متخلخل بر تولید حرارت داخلی درون محفظه اشباع شده با نانوسیال آب-مس

در مقاله حاضر به بررسی جابه جایی طبیعی نانوسیال آب-مس درون محفظه بسته ای که قسمتی از آن با ماده متخلخل با تولید حرارت داخلی پر شده است پرداخته می شود. نانوسیال مورد استفاده محلول مس-آب است که برای تعیین خصوصیات آن از مدل های ماکسول و برینکمن استفاده شده است. به دلیل سرعت های پایین نانوسیال، از معادله دارسی-برینکمن جهت مدل سازی محیط متخلخل استفاده می شود. به منظور به دست آوردن بیشترین برداشت انرژی از منبع حرارتی وابسته به دما، پارامترهای مختلفی مانند عدد رایلی، کسرحجمی نانوسیال، تخلخل ماتریس متخلخل و نسبت هدایت محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش کسر حجمی نانوسیال سبب افزایش نوسلت در تمامی تخلخل ها می شود که این افزایش در تخلخل های پایین بیشتر خواهد شد. تغییرات نسبت هدایت ماتریس متخلخل تنها در تخلخل های پایین اثرگذار بوده و سبب هدایت سریع حرارت تولید شده و افزایش دو برابری نوسلت خواهد شد. همچنین، تغییرات تخلخل سبب ایجاد نقطه مینیمم برای نوسلت در تخلخل های دامنه 4/0 تا 6/0 خواهد شد. با افزایش رایلی نفوذ نانوسیال به درون ماتریس متخلخل افزایش یافته و با خنک شدن ماتریس نوسلت بیشتری در تمامی دامنه تخلخل به دست می آید.