شبیه سازی جریان نانوسیال در عدد رینولدز پایین دریک میکروکانال با انبساط ناگهانی یک طرفه تحت اثر میدان مغناطیسی

Autor: فروزان مرادی, سید پدرام پورنادری
Jazyk: perština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک, Vol 35, Iss 3, Pp 85-100 (2023)
Druh dokumentu: article
ISSN: 2008-918X
2423-6519
DOI: 10.22067/jacsm.2023.79298.1143
Popis: در این مطالعه، تأثیر میدان مغناطیسی بر هیدرودینامیک و انتقال حرارت جریان آرام نانوسیال در یک میکروکانال همراه با انبساط ناگهانی یک­طرفه در عدد رینولدز پایین بررسی می­شود. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی با توسعه یک کد به زبان برنامه نویسی فرترن به روش تفاضل محدود بر روی یک شبکه جابه‌جا شده گسسته­سازی و حل می­شوند. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد که در عدد رینولدز پایین، گردابه­ای بعد از پله تشکیل نمی­گردد. در حضور میدان مغناطیسی، ضریب اصطکاک با افزایش کسر‌حجمی کاهش می­یابد. در کسرحجمی 4 درصد، این کاهش در مقایسه با آب خالص در اعداد هارتمن 20 و 40 به‌ترتیب 25 درصد و 18 درصد است. با اعمال میدان مغناطیسی ضریب اصطکاک افزایش می­یابد. برای نانوسیال با غلظت 4 درصد، افزایش ضریب اصطکاک متوسط در مقایسه با آب در اعداد هارتمن 20 و 40 به‌ترتیب 176 و 337 درصد می­باشد. در عدد رینولدز پایین، تأثیر میدان مغناطیسی بر روی عدد ناسلت ناچیز می­باشد. با افزایش کسر‌حجمی عدد ناسلت کاهش می­یابد. در کسر‌حجمی 4 درصد، تقریبا 12 درصد کاهش در عدد ناسلت در مقایسه با آب مشاهده می­گردد. بررسی معیار ارزیابی عملکرد نشان می­دهد که اعمال میدان مغناطیسی، منجر به بهبود عملکرد سیستم می­گردد. در عدد هارتمن 20 و کسر‌حجمی 4 درصد، حدود 11 درصد افزایش در ضریب عملکرد نسبت حالت بدون میدان مشاهده می­شود.
Databáze: Directory of Open Access Journals