تاثیر دانسیته ی ماکزیمم روی جابجایی طبیعی و تولید آنتروپی نانوذرات (نانو سیال) در حلقه های استوانه ای هم مرکز افقی

در این مقاله،  انتقال حرارت جابجایی طبیعی و تولید آنتروپی نانوسیال آب- مس در نزدیکی حداکثر دانسیته ی آب (فرض نان بوزینسک) در یک حلقه ی استوانه ای هم مرکز افقی و دو بعدی به صورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم بر اساس مدل همگن نان بوزینسک و با استفاده از روش حجم محدود فشار مبنا، روی یک شبکه ی غیر یکنواخت حلقوی شکل مورد حل قرار گرفته شده اند. محاسبات برای Ra = 105 و درصد حجمی نانو ذرات از 0 تا 0.08 انجام شده است. نتایج عددی به صورت خطوط جریان، خطوط هم دما، بردارهای سرعت و عدد ناسلت میانگین ارایه شده است و همچنین کانتور تولید آنتروپی محلی و متوسط برای بررسی قانو دوم ترمودینامیک بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان داده اند که وارونگی دانسیته و حضور نانوذرات هر دو نقش بسیار مهمی را در ساختار میدان جریان و ویژگی های انتقال حرارت بازی می کنند. می توان نتیجه گرفت که تقریب بوزینسک باعث افزایش نرخ انتقال حرارت متوسط و تولید آنتروپی نسبت به تقریب نان بوزینسک می شود. علاوه بر این، عدد ناسلت میانگین با افزایش ​​درصد حجمی نانوذرات کاهش می یابد. در نهایت، نتایج عددی موجود تایید کننده ی تاثیر وارونگی دانسیته ی آب بر مشخصه ی انتقال حرارت جابجایی بدلیل تشکیل ساختار دوسلولی می شود.