Tác động của trường từ lên sự di chuyển của hạt nano và truyền nhiệt của nanofluid alumina/nước trong kênh đĩa song song với nhiệt độ không đối xứng

The European Physical Journal Plus - Tập 130 - Trang 1-21 - 2015
A. Malvandi1, D. D. Ganji2, M. H. Kaffash1
1Department of Mechanical Engineering, Neyshabur Branch, Islamic Azad University, Neyshabur, Iran
2Mechanical Engineering Department, Babol University of Technology, Babol, Iran

Tóm tắt

Bài báo hiện tại là một nghiên cứu lý thuyết về tác động của sự di chuyển hạt nano và gia nhiệt không đối xứng lên sự đối lưu cưỡng bức magnetohydrodynamic của nanofluid alumina/nước trong một kênh đĩa song song. Tường được chịu tác động của các dòng nhiệt khác nhau; q″ t cho tường trên và q″ b cho tường dưới, sao cho q″ t > q″ b . Một mô hình hỗn hợp hai thành phần được sử dụng cho nanofluid với giả thuyết rằng chuyển động Brown và độ phân tán nhiệt là các cơ chế trượt chính giữa các pha rắn và lỏng. Xem xét dòng chảy phát triển hoàn toàn về động lực học và nhiệt học, các phương trình điều khiển bao gồm phương trình liên tục, động lượng và năng lượng đã được giảm xuống các phương trình vi phân thường và giải quyết số. Kết quả cho thấy rằng các hạt nano bị đẩy ra từ các tường nóng, tạo thành một vùng thiếu hụt và tích tụ ở vùng lõi, nhưng có khả năng xảy ra nhiều hơn về phía tường có dòng nhiệt thấp hơn. Ngoài ra, phân bố không đồng nhất của hạt nano làm cho các vận tốc dịch chuyển về phía tường có dòng nhiệt cao hơn và tăng cường tỷ lệ truyền nhiệt tại đó. Thêm vào đó, nghiên cứu cho thấy rằng lợi thế của việc bổ sung hạt nano gia tăng trong sự hiện diện của một trường từ, mặc dù sự nâng cao truyền nhiệt lại giảm.

Từ khóa

#di chuyển hạt nano #truyền nhiệt #nanofluid #alumina/nước #kênh đĩa song song #nhiệt độ không đối xứng #đối lưu cưỡng bức magnetohydrodynamic

Tài liệu tham khảo

A.E. Bergles, Heat Transfer Augmentation, in Two-Phase Flow Heat Exchangers, edited by S. Kakaç, A. Bergles, E.O. Fernandes (Springer, Netherlands, 1988) pp. 343--373. M.R.H. Nobari, A. Malvandi, Int. J. Non-Linear Mech. 57, 90 (2013). J.C. Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism, 2nd edition (Clarendon Press, Oxford, UK, 1873). S.U.S. Choi, ASME 66, 99 (1995). H. Masuda, A. Ebata, K. Teramae, N. Hishinuma, Netsu Bussei 7, 227 (1993). S. Lee, S.U.S. Choi, S. Li, J.A. Eastman, J. Heat Transfer 121, 280 (1999). J.A. Eastman, S.U.S. Choi, S. Li, W. Yu, L.J. Thompson, Appl. Phys. Lett. 78, 718 (2001). S.U.S. Choi, Z.G. Zhang, W. Yu, F.E. Lockwood, E.A. Grulke, Appl. Phys. Lett. 79, 2252 (2001). J. Fan, L. Wang, J. Heat Transfer 133, 040801 (2011). J. Buongiorno, J. Heat Transfer 128, 240 (2006). R. Savino, D. Paterna, Phys. Fluids 20, 017101 (2008). A.V. Kuznetsov, D.A. Nield, Int. J. Thermal Sci. 49, 243 (2010). D.A. Nield, A.V. Kuznetsov, Eur. J. Mech. B/Fluids 29, 217 (2010). D.Y. Tzou, Int. J. Heat Mass Transfer 51, 2967 (2008). K.S. Hwang, S.P. Jang, S.U.S. Choi, Int. J. Heat Mass Transfer 52, 193 (2009). N. Akbar, M. Raza, R. Ellahi, Eur. Phys. J. Plus 129, 155 (2014). M. Imtiaz, T. Hayat, M. Hussain, S.A. Shehzad, G.Q. Chen, B. Ahmad, Eur. Phys. J. Plus 129, 97 (2014). C. Yang, W. Li, A. Nakayama, Int. J. Thermal Sci. 71, 249 (2013). C. Yang, W. Li, Y. Sano, M. Mochizuki, A. Nakayama, J. Heat Transfer 135, 054504 (2013). A. Malvandi, D.D. Ganji, Adv. Powder Technol. 25, 1369 (2014). S.A. Moshizi, A. Malvandi, D.D. Ganji, I. Pop, Int. J. Thermal Sci. 84, 347 (2014). A. Malvandi, D.D. Ganji, Powder Technol. 263, 37 (2014). A. Malvandi, S.A. Moshizi, E.G. Soltani, D.D. Ganji, Comp. Fluids 89, 124 (2014). D.D. Ganji, A. Malvandi, Powder Technol. 263, 50 (2014). A. Malvandi, D.D. Ganji, Int. J. Thermal Sci. 84, 196 (2014). M. Sheikholeslami, M. Gorji Bandpy, R. Ellahi, M. Hassan, S. Soleimani, J. Magn. & Magn. Mater. 349, 188 (2014). M.M. Rashidi, S. Abelman, N. Freidooni Mehr, Int. J. Heat Mass Transfer 62, 515 (2013). A. Malvandi, D.D. Ganji, J. Magn. & Magn. Mater. 362, 172 (2014). M.M. Rashidi, N. Kavyani, S. Abelman, Int. J. Heat Mass Transfer 70, 892 (2014). A. Malvandi, D.D. Ganji, J. Magn. & Magn. Mater. 369, 132 (2014). M. Sheikholeslami, M. Gorji-Bandpy, D.D. Ganji, P. Rana, S. Soleimani, Comput. Fluids 94, 147 (2014). M.M. Rashidi, M. Ali, N. Freidoonimehr, F. Nazari, Energy 55, 497 (2013). M.M. MacDevette, T.G. Myers, B. Wetton, Microfluid. Nanofluid. 17, 401 (2014).