Al2O3-Su Nanoakışkanının Manyetik Alan Altında Akış Karakteristiklerinin Sayısal Analizi

Year 2021, Volume: 33 Issue: 2, 401 - 412, 15.09.2021

Murat Erdem Müjdat Fırat Yasin Varol

https://doi.org/10.35234/fumbd.847379

Abstract

Bu çalışmada, manyetik alan altındaki bir boruda Al2O3–su nano akışkanının akış karakteristikleri sayısal olarak incelenmiştir. Manyetik alan akış yönüne dik verilmiştir. Akışkan sıcaklığı boru sıcaklığından daha yüksek tutularak akışkanın soğuması sağlanmıştır (Ti > Tw). Re sayısı, Ha sayısı ve nano akışkan hacimsel oranı sırasıyla, Re = 10, 100, 500, 1000, 2000, Ha = 0, 25, 50, 100 ve φ = 0.01, 0.03, 0.05 olarak seçilmiştir. Akışkan hız değişimleri ve basınç değişimleri detaylı olarak incelenmiştir. Akışkan hızı manyetik alan ve nano akışkan hacimsel oranı ile azaldığı belirlenmiştir.

Keywords

Manyetohidrodinamik, Nanoakış, Zorlanmış taşınım

Supporting Institution

Fırat Üniversitesi

Project Number

TEKF.15.01

Thanks

Bu çalışma Fırat Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje biriminin (FUBAP) katkılarıyla gerçekleştirilmiştir. (Proje No: TEKF.15.01). Yazarlar bu projeye desteklerinden dolayı Fırat Üniversitesine teşekkür etmektedirler.

References

• Choi SUS, Eastman JA. Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles. No. ANL/MSD/CP-84938, CONF–951135—29, Argonne National Lab., IL, 1995.
• Lee S, Choi SUS, Li S. Eastman J.A., Measuring thermal conductivity of fluids containing oxide nano-particles ASME J Heat Transfer 1999; 121: 280-289.
• Eastman JA, Choi SUS, Li S, Yu W, Thompson LJ. Anomalously increased effective thermal conductivities of ethylene glycol-based nano fluids containing copper nano-particles. App Phys Lett 2001; 78: 718-720.
• Xuan Y, Li Q. Heat transfer enhancement of nano-fluids. Int J Heat Fluid Flow 2000; 21: 58-64. Hartmann J, Theory of the laminar flow of an electrically conductive liquid in a homogeneous magnetic field, Mathematisk Fysiske Meddelelser. 1937; 15 (6): 1-28.
• Heidary H, Hosseini R, Pirmohammadi M, Kermani MJ. Numerical study of magnetic field effect on nano-fluid forced convection in a channel. J magn magn Mater 2015: 374; 11-17.
• Wang BX, Du JH, Peng XF. Internal natural, forced and mixed convection in fluid-saturated porous medium. Trans Phenom Porous Media 1998: 357-382.
• Demirel Y, Al-Ali HH, Abu-Al-Saud BA. Enhancement of convection heat-transfer in a rectangular duct. Appl Energy 1999: 64; 441-451.
• Cheng KC, Hong SW. Effect of tube inclination on laminar convection in uniformly heated tubes for flat-plate solar collectors. Sol Energy 1972: 13; 363-371.
• Esfe MH, Saedodin S, Malekshah EH, Babaie A. Mixed convection inside lid-driven cavities filled with nanofluids. J Therm Anal Calorim 2019: 135; 813-859.
• Erdem M, Varol Y. Numerical investigation of heat transfer and flow characteristics of MHD nano-fluid forced convection in a pipe. J Therm Anal Calorim 2020: 139; 3897–3909.
• Erdem M. Nano parçacık katkılı manyetohidrodinamik akışın deneysel ve sayısal incelenmesi. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019.
• Erdem M, Fırat M, Varol Y. Dairesel bir kanalda soğutma şartları altında MHD sıvı lityum akışın sayısal olarak incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 2018: 24; 30-35.
• Erdem M, Varol Y. Numerical investigation of PbLi17 fluid flow forced convection heating under magnetic field. Journal of Materıals and Electronıc Devıces 2019: 1(1); 41-45.
• Öztürk A. MHD slip flow between parallel plates heated with a constant heat flux. J Thermal Science Technol 2013: 33 (1); 11-20.
• Lu B, Xu L, Zhang X. Three-dimensional MHD simulations of the electromagnetic flowmeter for laminar and turbulent flows. Flow Measur Instrument 2013: 33; 239-243.
• Sun ZHI, Zhang X, Guo M, Pandelaers L, Vleugels J, Van der Biest O, Van Reusel K, Blanpian B. Strong magnetic field effects on solid–liquid and particle–particle interactions during the processing of a conducting liquid containing non-conducting particles. J Colloid Interface Sci 2012: 375; 203-212.
• Yousofvand R, Derakhshan S, Ghasemi K, Siavashi M. MHD transverse mixed convection and entropy generation study of electromagnetic pump including a nanofluid using 3D LBM simulation. Int J Mech Sci 2017: 133; 73-90.
• Bejan A. Convection heat transfer. John Wiley & Sons, New York, A.B.D., 1995.
• Zhao G, Jian Y, Chang L, Buren M. Magnetohydrodynamic flow of generalized Maxwell fluids in a rectangular micropump under an AC electric field. J Magn Magn Mater 2015: 387; 111-117.