Numerical Study of Heat Transfer and Flow of Nanofluid Using Multi-Phase Mixture Model through Elliptical Tubes
الشريط الجانبي للمقالة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
دراسة عددية لنقل الحرارة وتدفق السوائل باستخدام تدفق مضطرب كامل التطور داخل أنبوب بيضاوي الشكل مع اختلاف نسبة المقطع العرضي لأنابيب وبثبات في مساحة سطح للأنبوب، وذلك باستخدام (AL2O3-ماء) مائع نانوي مع متوسط حجم الجسيمات النانوية (20 نانومتر). وقد تم استخدام نموذج خليط متعدد المراحل لحساب عدد نسلت، سرعة المائع النانوي، والفارق في الضغط. حيث تم حل المعادلات للأشكال الهندسية ثلاثية الأبعاد (Navier-Stokes)، والطاقة، والنسبة الحجمية باستخدام برنامج (ANSYS fluent) مع طريقة حجم محدود (FVM). النتائج المحسوبة العددية تظهر قبولية معقولة بحدود خطأ مقداره تقريباً (10.34%) مقارنةً مع النتائج العملية السابقة. وقد استنتج من النتائج العددية أن زيادة في تركيز الدقائق النانوية سيزيد من عدد نسلت وله تأثير ضئيل على الزيادة في انخفاض الضغط. أنبوب بيضوي الشكل مع نسبة الأبعاد 0.25 هو الأفضل لاستخدام في العمليات التي يتم من خلالها تبديد الحرارة أو الحصول عليها من السوائل إلى المحيط. ولكنه يكون أقل فعالية في عملية نقل الموائع لمسافات بسبب كبر فرق الضغط عبر دخول وخروج المائع بالمقارنة مع أنابيب ذات مقاطع دائرية ضمن مدى معين من معدل التدفق.