شبیه سازی CFD اثر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت اجباری جریان فروسیال داخل لوله

امروزه یکی از روش های مناسب جهت بهبود انتقال حرارت، استفاده از فروسیالات تحت میدان مغناطیسی است. فروسیال، یک سوسپانسیون پایدار حاوی نانوذرات مغناطیسی و سیال پایه است که دارای ضریب هدایت حرارت بالاتری نسبت به سیال پایه می باشد. در این تحقیق، شبیه سازی CFD تاثیر میدان مغناطیسی ثابت بر میزان انتقال حرارت در جریان فروسیال آب- Fe3O4 در یک لوله ی مدور تحت شار حرارتی ثابت انجام شده است. شبیه سازی در دو قسمت، شامل عدم حضور میدان مغناطیسی و در حضور میدان مغناطیسی با اعمال شار حرارتی ثابت بر جداره ی لوله انجام شد. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات مغناطیسی در آب در حالت عدم اعمال میدان مغناطیسی منجر به افزایش انتقال حرارت میان جداره ی لوله و سیال می شود. همچنین وجود نانوذرات در سیال پایه باعث افزایش عدد ناسلت در مقایسه با آب خالص می گردد. به علاوه، اعمال میدان مغناطیسی بر لوله به دلیل ایجاد جریان های عرضی در جریان، باعث افزایش خیلی بیشتر میزان انتقال حرارت به فروسیال شده است. در پایان، نتایج شبیه سازی CFD با نتایج آزمایشگاهی موجود در یک مرجع، مقایسه و تطابق خوبی مشاهده شده است.