به کارگیری نانوسیال مس-آب به منظور بهبود عملکرد سامانه های خنک کننده با مکانیسم انتقال گرما جابه جایی آزاد

در مطالعه حاضر، انتقال گرما جابه جایی آزاد یک محفظه L- شکل پر شده با نانوسیال آب و مس، به منظور بررسی اثر مولفه های گوناگون مانند نسبت اندازه ای محفظه ، کسر حجمی نانوذره های مس و عدد رایلی، بر ضریب انتقال گرما، توزیع دما و سرعت مورد مطالعه قرار گرفته است. معادله های حاکم بر جریان سیال، شامل معادله های پیوستگی، مومنتوم و انرژی با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند. نتیجه ها نشان می دهد که در اعداد رایلی بالا، مکانیسم غالب در انتقال گرما، از رسانش به جابه جایی آزاد تغییر می کند و بیشینه ضریب انتقال گرما کاهش می یابد. در حالی که در اعداد رایلی پایین، سیال در  بخش افقی محفظه، بدون حرکت است و مکانیسم غالب انتقال گرما، رسانش است. انتقال از هدایت به جابه جایی آزاد در اعداد رایلی در گستره 105 تا 106رخ می دهد. همچنین حضور نانوذره های مس برای تمامی مقدارهای عدد رایلی، منجر به افزایش ضریب انتقال گرما می شود.افزون بر این نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی بیانگر از آن است که قرارگیری تعدادی پره در محفظه، ضریب انتقال گرما را به طور چشمگیری افزایش می دهد. نتیجه ها نشان داد  افزودن سه پره در ساختار محفظه در شرایط اندازه ای  4/0، کسر حجمی نانوذره 1/0 و عدد رایلی 106، ضریب انتقال گرما را از W /m2 K  3/984 بهK /m2 W 8/1093 افزایش می دهد.