تحلیل عددی تاثیر چیدمان دو استوانه چرخان بر افزایش انتقال حرارت جریان نانوسیال ترکیبی درون یک محفظه باز

در مقاله حاضر، تاثیر حضور چیدمان های مختلف دو استوانه چرخان درون یک محفظه باز دارای دریچه های ورودی و خروجی بر الگوی جریان و افزایش انتقال حرارت نانوسیال ترکیبی اکسید آلومینیوم-مس با پایه آب در محدوده رژیم آرام به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای حل معادلات جریان و انرژی از روش حجم محدود به صورت دوبعدی، دایم و تک فاز استفاده شده است. در این مطالعه، تاثیر پارامترهایی همچون چیدمان استوانه ها (A، B، C و D)، سرعت زاویه ای چرخش استوانه ها، عدد رینولدز و کسر حجمی نانوذرات بر الگوی جریان و انتقال حرارت بررسی شده است. همچنین به منظور ارزیابی همزمان افزایش انتقال حرارت و افت فشار، شاخص ارزیابی عملکرد معرفی شده است. نتایج نشان می دهد که شاخص ارزیابی عملکرد در حضور استوانه های چرخان در تمامی شرایط مقداری بزرگتر از 1 دارد که نشان دهنده موثر بودن حضور استوانه های چرخان بر راندمان حرارتی محفظه می باشد. نتایج حاکی از آن است که چیدمان D نسبت به سایر چیدمان ها، دارای بیشترین مقدار افزایش انتقال حرارت و شاخص ارزیابی عملکرد می باشد. نتایج نشان می‎ دهد که با افزایش سرعت زاویه ای استوانه ها، عدد رینولدز و کسر حجمی، شاخص ارزیابی عملکرد افزایش می یابد. نتایج نشان می‎ دهد که نانوسیال ترکیبی اکسید آلومینیوم-مس با پایه آب، موجب افزایش عدد ناسلت متوسط نسبت به نانوسیال مس با پایه آب و همچنین افزایش شاخص ارزیابی عملکرد نسبت به نانوسیال اکسید آلومینیوم با پایه آب می شود.