| عنوان فارسی مقاله: | مقایسه آنالیز مدل های یک فازی و دو فازی برای مطالعات انتقال حرارت نانوسیالات به روش دینامیک سیالات محاسباتی |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Comparative analysis of single and two-phase models for CFD studies of nanofluid heat transfer |
چکیده
پیش بینی های CFD (computational fluid dynamic) در زمینه انتقال حرارت جابجایی ترکیبی(جابجایی تواءمان طبیعی و اجاری) مربوط به نانوسیال Al2O3 و آب با یک مدل تک فازی و سه مدل دو فازی مختلف ( مدل حجم سیال، اختلاطی، اویلری) در این پژوهش با هم مقایسه شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم که بیضوی، کوپل شده، حالت پایا و سه بعدی می باشند، برای بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی در یک لوله افقی تحت شار حرراتی ثابت به کمک روش حجم محدود، مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که مدل های تک فازی و دو فازی تقریبا میدان های هیدرودینامیکی یکسانی را پیش بینی میکنند امّا خصوصیات حرارتی در پدیده مورد بررسی را بسیار متفاوت از هم توصیف میکنند. پیش بینی ها و نتایج حاصله از مدل های دو فازی بسیار شبیه هم و تقریبا یکسان هستند. همچنین در حل مسئله مورد بررسی تحت مدل های دوفازی، ضریب انتقال حرارت جابجایی حاصله از پیش بینی های CFD و تطابق بیشتری با نتایج آزمایشگاهی داشت (نسبت به نتایج مدل تک فازی). با این حال مدل های دوفازی افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی ( حاصل از افزایش کسرحجمی نانوذارت آلومینیم) را بیش از مقدار واقعی حدس میزنند. نتایج برای دو عدد رینولدز 1050 و 1600 و در سه کسرحجمی کمتر از 2 درصد مورد بررسی قرار گرفت. اگرچه در گذشته مدل های تک فازی و دو فازی برای مطالعه انتقال حرارت جابجایی ترکیبی نانوسیالات مورد مقایسه قرار گرفته است اما این اولین مقایسه سیستماتیک این دو نوع مدل در پیش بینی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی در جریان آرام درون یک لوله می باشد که شامل بررسی مشخصات هیدرودینامیکی و خصوصیات دمایی می باشد.
