بررسی عددی جریان جوشش اجباری نانوسیال آب/اکسید آلومینیوم در یک کانال عمودی

امروزه پدیده جوشش به واسطه افزایش قابل توجهی که در ضرایب انتقال حرارت میدان جریان ایجاد می‌کند، مورد توجه بسیاری از محققان در حوزه‌های مختلف از جمله صنایع نفت، پتروشیمی و نیروگاهی است. در این راستا ارتقای پارامترهای میدانی جهت افزایش انتقال حرارت در کنار استفاده از ذرات نانوی معلق در سیال پایه از مسایل مهم دیگر در این زمینه است. در این مقاله، به کمک دینامیک سیالات محاسباتی تاثیر افزودن نانو ذره اکسید آلومینیومal_2 o_3 در میدان جریان همراه با جوشش مورد بررسی قرار گرفته است. برای تحلیل میدان جریان از معادلات پیوستگی، مومنتم، انرژی برای هر فاز در دیدگاه اویلرین- اویلرین و همچنین از نحوه سهم‌بندی مدل شار حرارتی اعمالی به دیواره توسط موسسه تحقیقاتی رنسلر برای شرایط جوشش استفاده شده است. در کنار صحت‌سنجی مطالعه جریان جوششی مادون سرد، اثر افزودن نانوذره اکسید آلومینیوم به سیال پایه بر روی پارامترهای انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده شد که با افزایش غلظت ذرات نانو، دمای دیواره اصطلاحاً خنک‌تر و ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش قابل توجهی پیدا می‌کند.