مشخصه های جریان سیال و انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانو سیال در یک محفظه مربعی حاوی دو جفت چشمه و چاه

انتقال حرارت جابجایی آزاد به علت کاربرد گسترده در خنک سازی تجهیزات الکترونیکی، مبدل های حرارتی و سیستم های حرارتی مختلف، از نقش مهمی در سیستم های مهندسی برخوردار است. ورود تکنولوژی نانو در همه عرصه ها از جمله در سیالات موجب کارآمدی هرچه بهتر سیستم های انتقال حرارت شده است. این مهم در اثر افزودن نانوذرات به سیال خالص و افزایش ضریب هدایت آن اتفاق افتاده است.در این پروژه انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال آب- آلومینا در یک محفظه مربعی با دو جفت چشمه و چاه به روش عددی بررسی شده است. اثر عدد ریلی و درصد حجمی نانوذرات، برروی مشخصه های انتقال حرارت و جریان در چهار حالت مختلف از چیدمان چشمه و چاه، بر روی دیواره های افقی و عمودی محفظه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در بررسی دیگری به مقایسه دو نوع از مدل ضریب هدایت حرارتی ماکسول و پتل پرداخته و اثر آن بر روی پارامتر های مختلف مورد بررسی قرار داده شد.معادلات بقاء جرم، مومنتم و انرژی در حالت دو بعدی آرام در کسرهای حجمی 0 تا 5 درصد از نانو ذرات و اعداد ریلی(ده به توان سه و ده به توان چهار و ده به توان سه و ده به توان چهار)مورد مطالعه قرار گرفته است. حل عددی این معادلات، از روش تفاضل محدود مبنی بر حجم کنترل انجام شده است. برای حل معادلات جبری بدست آمده، از الگوریتم سیمپل وبرنامه کامپیوتری به زبان فرترن استفاده شده است. با مقایسه نتایج با کارهای قبلی و بررسی صحت برنامه کامپیوتری نتایج مورد نیاز استخراج شده است. نمودارهای همدما و جریان و نرخ انتقال حرارت برای تمام موارد از حالت های چیدمان منابع حرارتی آورده شده است. نتایج عموماً نشان می دهد که با افزایش عدد ریلی میزان انتقال حرارت افزایش می یابد و علاوه بر آن با افزودن نانوذرات به سیال بر میزان انتقال حرارت افزوده می شود. این حالت افزایش در حالتی که چشمه های حرارتی روی دیواره بالائی و چاه های حرارتی روی دیواره پائینی باشند چشمگیرتر است. همچنین نتایج نشان می دهد افزایش کسر حجمی نانو ذرات در اعداد ریلی پائین (ده به توان سه و ده به توان چهار) اثر افزایشی بیشتری در نوسلت موضعی و متوسط در مقایسه با اعداد ریلی بالا (ده به توان سه و ده به توان چهار)دارد.