بررسی عددی سرمایش اتوماتیک فروسیال تجاری در یک حلقه بسته تحت تاثیر میدان مغناطیسی ناشی از یک آهنربا دائم

مطالعه عددی جریان فروسیال تجاری درون یک حلقه بسته تحت تاثیر میدان مغناطیسی ناشی از یک آهنربا با روش حجم محدود مطالعه شده است. در این مطالعه از یک حلقه مربعی که دارای دو منبع و دو مدفن حرارتی است استفاده و همچنین جریان فروسیال تجاری بصورت پایا، تراکم ناپذیر و آرام فرض شده است. در اثر اعمال میدان مغناطیسی و همچنین تغییرات مغناطیس پذیری فروسیال با دما باعث القا جریان درون حلقه می شود. در نتیجه تنها نیروی خارجی وارد بر سیال، نیروی کلوین بوده که اثرات آن در معادله مومنتوم اضافه شده است. برای حذف خطای ناشی از شبکه، مطالعه برای پارامترهای دبی جرمی و حجمی در شبکه های مختلف انجام گرفته است. همچنین به منظور ارزیابی دقت نتایج، مطالعه حاضر با مطالعه عددی اعتبارسنجی شده و نتایج آن از دقت خوبی برخوردار بوده است. نتایج میدان دما، دبی و خطوط جریان برای پارامترهای قدرت آهنربا و شار حرارتی بررسی شده است. نتایج نشان داده که با افزایش میدان مغناطیسی دما کاهش می یابد. همچنین افزایش عدد مغناطیس شوندگی اشباع، باعث افزایش دبی جریان می شود.

Numerical investigation of automatic ferrofluid cooling in a closed-loop affected by the magnetic field of a permanent magnet

Numerical study has investigated for a commercial ferrofluid flow in a closed loop by using finite volume method (FVM) in presence of magnetic field. In this study, a square loop was used with two heat sources. Also, the fluid flow is considered steady, incompressible and, laminar. As a result of magnetic field effects and changes in magnetization by temperature, ferrofluid flows in the loops. Therefore, the only external force on the fluid is the Kelvin force, the effects of which are added to the momentum equation. To reduce mesh error, a mesh study has been conducted for mass and volume flow rates. Additionally, the present study has been validated with numerical studies to ensure accurate results evaluation. The results indicate that the temperature decreases with an increase in the magnetic field. Increasing the saturation magnetization number also increases the flow rate.