مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال
در این مقاله انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال با استفاده از مدل یکفازی به روش همگن و مدل دوفازی به روش بونجورنو به‌صورت عددی حل و با نتایج مدل اویلری-لاگرانژی به عنوان یک روش دقیق، مقایسه شده است. سیال پایه آب و نانوذرات از دو جنس اکسید آلومینیوم و مس هستند. غلظت حجمی نانوذرات تا 2% و قطر آن...
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Isfahan University of Technology
2023-02-01
|
| Series: | Ravish/hā-yi ̒adadī dar Muhandisī |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jcme.iut.ac.ir/article_3286_dcf1098fcee2de4e2089ee38fe793bf8.pdf |
| _version_ | 1797356347411398656 |
|---|---|
| author | جواد رستمی |
| author_facet | جواد رستمی |
| author_sort | جواد رستمی |
| collection | DOAJ |
| description | در این مقاله انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال با استفاده از مدل یکفازی به روش همگن و مدل دوفازی به روش بونجورنو به‌صورت عددی حل و با نتایج مدل اویلری-لاگرانژی به عنوان یک روش دقیق، مقایسه شده است. سیال پایه آب و نانوذرات از دو جنس اکسید آلومینیوم و مس هستند. غلظت حجمی نانوذرات تا 2% و قطر آن‌ها 100 نانومتر و برای پرهیز از افت فشار زیاد در میکروکانال، رژیم جریان آرام و محدوده عدد رینولدز از 250 تا 1000 است. معادلات حاکم شامل پیوستگی، ممنتوم و انرژی به روش حجم کنترل حل شده‌اند. برای حل معادلات ممنتوم از روش سیمپل استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که حداکثر اختلاف نتایج مدل یکفازی همگن با نتایج مدل دوفازی اویلری-لاگرانژی برای نانوسیال آب-اکسد آلومینیوم در رینولدز 1000 و غلظت 2% اتفاق می‌افتد و برابر با 7/33 درصد و برای نانوسیال آب-مس در رینولدز 250 و غلظت 1% اتفاق می‌افتد و 6/6 درصد است. همچنین حداکثر اختلاف نتایج مدل بونجورنو با نتایج مدل اویلری-لاگرانژی برای نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم در رینولدز 250 و غلظت 2% اتفاق می‌افتد و برابر با 3 درصد و برای نانوسیال آب-مس در رینولدز 1000 و غلظت 2% اتفاق می‌افتد و 2/09 درصد است. به این ترتیب با مدل بونجورنو می‌توان با حداکثر 3% خطا به نتایج روش دقیق اویلری-لاگرانژی دست یافت بدون آنکه به برنامه‌نویسی به روش پردازش موازی و امکاناتی مانند ابرکامپیوتر نیاز باشد. |
| first_indexed | 2024-03-08T14:25:18Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-854ea15ad5364512baf9287ebc48e230 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2228-7698 2423-5741 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-03-08T14:25:18Z |
| publishDate | 2023-02-01 |
| publisher | Isfahan University of Technology |
| record_format | Article |
| series | Ravish/hā-yi ̒adadī dar Muhandisī |
| spelling | doaj.art-854ea15ad5364512baf9287ebc48e2302024-01-13T05:53:07ZfasIsfahan University of TechnologyRavish/hā-yi ̒adadī dar Muhandisī2228-76982423-57412023-02-0141210111610.47176/jcme.41.2.76413286مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانالجواد رستمی0دانشگاه رازیدر این مقاله انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال با استفاده از مدل یکفازی به روش همگن و مدل دوفازی به روش بونجورنو به‌صورت عددی حل و با نتایج مدل اویلری-لاگرانژی به عنوان یک روش دقیق، مقایسه شده است. سیال پایه آب و نانوذرات از دو جنس اکسید آلومینیوم و مس هستند. غلظت حجمی نانوذرات تا 2% و قطر آن‌ها 100 نانومتر و برای پرهیز از افت فشار زیاد در میکروکانال، رژیم جریان آرام و محدوده عدد رینولدز از 250 تا 1000 است. معادلات حاکم شامل پیوستگی، ممنتوم و انرژی به روش حجم کنترل حل شده‌اند. برای حل معادلات ممنتوم از روش سیمپل استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که حداکثر اختلاف نتایج مدل یکفازی همگن با نتایج مدل دوفازی اویلری-لاگرانژی برای نانوسیال آب-اکسد آلومینیوم در رینولدز 1000 و غلظت 2% اتفاق می‌افتد و برابر با 7/33 درصد و برای نانوسیال آب-مس در رینولدز 250 و غلظت 1% اتفاق می‌افتد و 6/6 درصد است. همچنین حداکثر اختلاف نتایج مدل بونجورنو با نتایج مدل اویلری-لاگرانژی برای نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم در رینولدز 250 و غلظت 2% اتفاق می‌افتد و برابر با 3 درصد و برای نانوسیال آب-مس در رینولدز 1000 و غلظت 2% اتفاق می‌افتد و 2/09 درصد است. به این ترتیب با مدل بونجورنو می‌توان با حداکثر 3% خطا به نتایج روش دقیق اویلری-لاگرانژی دست یافت بدون آنکه به برنامه‌نویسی به روش پردازش موازی و امکاناتی مانند ابرکامپیوتر نیاز باشد.https://jcme.iut.ac.ir/article_3286_dcf1098fcee2de4e2089ee38fe793bf8.pdfنانوسیالمدل یکفازی همگنمدل دوفازی بونجورنومدل دوفازی اویلری-لاگرانژی |
| spellingShingle | جواد رستمی مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال Ravish/hā-yi ̒adadī dar Muhandisī نانوسیال مدل یکفازی همگن مدل دوفازی بونجورنو مدل دوفازی اویلری-لاگرانژی |
| title | مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال |
| title_full | مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال |
| title_fullStr | مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال |
| title_full_unstemmed | مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال |
| title_short | مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری-لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال |
| title_sort | مقایسه مدل‌های همگن و بونجورنو با مدل اویلری لاگرانژی در انتقال حرارت نانوسیالات در یک میکروکانال |
| topic | نانوسیال مدل یکفازی همگن مدل دوفازی بونجورنو مدل دوفازی اویلری-لاگرانژی |
| url | https://jcme.iut.ac.ir/article_3286_dcf1098fcee2de4e2089ee38fe793bf8.pdf |
| work_keys_str_mv | AT jwạdrstmy mqạyshmdlhạyhmgnwbwnjwrnwbạmdlạwylrylạgrạnzẖydrạntqạlḥrạrtnạnwsyạlạtdryḵmyḵrwḵạnạl |