مطالعه عددی حل تشابهی جریان لایه مرزی جابجایی ترکیبی برای نانوسیال آب- مس از روی یک صفحه افقی

این مقاله به حل تشابهی لایه مرزی برای جریان جابجایی ترکیبی نانوسیال آب- مس عبوری از روی یک صفحه تخت افقی به صورت عددی پرداخته است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم با بکارگیری متغیرهای تشابهی مناسب به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و همزمان با روابط تغییر خواص نانوسیال به کمک روش اختلاف محدود کلرباکس حل شده اند. تاثیر تغییر در دمای سطح، کسر حجمی نانوذره و پارامتر جابجایی ترکیبی بر ضریب اصطکاک در جریان، عدد نوسلت و پروفیل سرعت و دما بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که عدد نوسلت جریان با افزایش کسرحجمی نانوذرات و پارامتر جابجایی ترکیبی افزایش می یابد، بطوریکه پارامتر معرف عدد نوسلت جریان برای نانوسیال آب- مس با کسر حجمی 4 درصدی نسبت به سیال خالص درحدود 10% افزایش داشته است. از طرفی پارامتر ضریب اصطکاک نیز در همین محدوده، در حدود 20% افزایش یافته است. با این وجود در مقادیر پائین تر پارامتر جابجائی ترکیبی، تاثیر حضور نانوذرات بر افزایش ضریب اصطکاک بیشتر خواهد شد. اثر دمای سطح نیز بر افزایش عدد نوسلت و کاهش ضریب اصطکاک، در کسر حجمی نانوذرات بالاتر و پارامتر جابجائی ترکیبی بالاتر، محسوس تر است. همچنین با افزایش دمای سطح، دمای نانوسیال در هر فاصله ای از سطح کاهش می یابد.