|
|
مجله علمی تخصصی مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، جلد ۶، شماره ۴، صفحات ۲۷-۳۸
|
|
|
| عنوان فارسی |
کاربرد روش شبکه بولتزمن در شبیه سازی عددی جابجایی طبیعی نانوسیال در یک محفظه مربعی با مانع گرم |
|
| چکیده فارسی مقاله |
در کار حاضر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال اطراف مانع گرم درون یک محفظه مربعی با دیواره‌های چپ و راست سرد، بالا عایق و پایین گرم با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه سازی می شود. جریان، آرام و تراکم ناپذیر و نانوسیال مورد مطالعه آب- اکسید تیتانیم است، برای محاسبه سرعت جریان و دمای سیال از مدل شبکهD2Q9 استفاده می‌شود. بررسی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال اطراف مانع گرم درون یک محفظه مربعی و تاثیر عدد رایلی، کسرحجمی نانوسیال، ابعاد مانع، ابعاد محفظه، تغییر مدل محاسبه ضریب لزجت و ضریب هدایت حرارتی و شکل نانوذره بر عدد ناسلت از اهداف این تحقیق می باشد و برای اولین بار در این تحقیق انجام شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رایلی و کسر حجمی، متوسط عدد ناسلت افزایش می‌یابد. با اضافه شدن ابعاد مانع تا نصف ابعاد محفظه، متوسط عدد ناسلت افزایش یافته، سپس تا 7/0 ابعاد محفظه، کم می‌شود. درحالت8/0 ابعاد محفظه ایجاد گردابه‌ها باعث افزایش انتقال حرارت می شود. انتقال حرارت با دو برابر شدن عرض مانع نسبت به وقتی که طول مانع دو برابر شود بهتر است. با دو برابر شدن طول محفظه متوسط عدد ناسلت به شدت افزایش می یابد و با دو برابر شدن عرض محفظه به شدت کاهش می یابد، متوسط عدد ناسلت در مدل بریکمن بیشتر از مدل وانگ است و در هر دو مدل ماکسول– گارنت و همیلتون– کروزر درصورتی که نسبت سطح برابر یک باشد با هم برابر است. با کم شدن نسبت سطح متوسط عدد ناسلت زیاد می شود. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
جابجایی طبیعی، نانوسیال، ضریب لزجت، ضریب هدایت حرارتی، روش شبکه بولتزمن |
|
| عنوان انگلیسی |
Application of lattice Boltzmann method for simulation of nanofluid natural convection in a square cavity with a hot obstacle |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
In this paper natural convection of nanofluid around a hot obstacle simulates in a square cavity with east and west cool walls and an adiabatic wall in north and a hot wall in south by Lattice Boltzmann Method. Flow is quiet and non-compressible and nanofluid is water-Tio2. We use D2Q9 LBM for velocity and fluid temperature. The purpose of this study is investigation of heat transfer around a hot obstacle in a square cavity and the effect of Rayleigh number, obstacle dimension, volume fraction of nanofluid, cavity dimensions, surface ratio and various models of computing heat transfer conductivity coefficient and viscosity coefficient on Nusselt number. This investigat is done for the first time. The results show that, by increasing of Rayleigh number and volume fraction, average of Nusselt number will increase. The average of Nusselt number will increase when obstacle dimensions increase to 0.5L but it will decrease when the obstacle dimensions increase to 0.7L. Vortexes will create in 0.8L and it causes to increase of heat transfer. By reduplicating the obstacle width heat transfer is better than reduplicating the obstacle length. The average of Nusselt number increases by increasing of cavity's length and it will decrease by increasing of cavity's wide. All results are equal in Hamilton-crosser and Maxwell- Garnett model when the surface ratio is one. But heat transfer will increase by decreasing surface ratio. The average of Nusselt Number in Wang model is less than Nusselt Number in Brinkman model. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
Natural convection, Nanofluid, viscosity coefficient, conductivity coefficient, Lattice Boltzmann Method |
|
| نویسندگان مقاله |
احمدرضا رحمتی |
دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی مکانیک، کاشان
علی اکبر طاهری |
دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، مجلسی
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jeed.iaud.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-172-11&slc_lang=fa&sid=1 |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
انتقال حرارت و جرم |
| نوع مقاله منتشر شده |
پژوهشی |
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|