Eğik Kare Kapalı Bir Bölge İçindeki Su Bazlı Nanoakışkanların Doğal Taşınımla Isı Transferi
Abstract
Bu çalışmada, komşu duvarları farklı şekilde ısıtılmış, diğer duvarların yalıtılmış olduğu eğik kare kapalı bir bölge içindeki su bazlı nanoakışkanların daimi, laminer doğal taşınım akışı nümerik olarak incelenmiştir. Boussinesq yaklaşımı altındaki yönetici denklemler polinoma dayalı diferansiyel kuadratür (PDQ) yöntemi kullanılarak nümerik olarak çözülmüştür. Hesaplamalarda yönetici parametrelerden Rayleigh sayısı 104-106 aralığında alınmış olup, kapalı bölgenin eğim açısı ise 0°≤ϕ≤120° olarak seçilmiştir. Çalışmada katı partiküllerin hacim fraksiyonunun 0≤φ≤0.20 aralığındaki değerleri göz önüne alınmıştır. Sıvı tabaka kalınlığının orijinal partikül yarıçapına oranı 0.1’dir. Nanopartikül olarak Cu, Ag ve Al2O3 seçilmiştir. Sonuçlar Rayleigh sayısı, eğim açısı ve katı hacim fraksiyonunun akış ve ısı transferi üzerinde önemli etkilere sahip olduğunu göstermektedir. Nanopartiküllerin hacimsel fraksiyonunun arttırılmasıyla ısı transferinde önemli artışlar söz konusu olmaktadır. Rayleigh sayısının artmasıyla sirkülasyon şiddetlenmekte ve ısı transferi miktarının artmasına sebep olmaktadır. Kapalı bölgenin eğim açısı da ısı transfer miktarını önemli oranlarda etkilemektedir
Keywords
Heat Transfer of Water-Based Nanofluids with Natural Convection in a Inclined Square Enclosure
Abstract
Steady, laminar natural convection flow of water-based nanofluids in an inclined square enclosure where adjacent walls heated differently, while other walls are adiabatic is investigated numerically in this study. The governing equations based Boussinesq approach are solved numerically using the polynomial differential quadrature (PDQ) method. In calculations, Rayleigh number is chosen as 104 - 106, inclination angle 0°≤ϕ≤120°. Where values in the interval of 0≤φ≤0.20 for volume fraction of solid particles are considered. Rate of liquid layer thickness to radius of original solid particle is 0.1. Three types of nanoparticles, Cu, Ag, Al2O3 are taken into consideration. The results show that the Rayleigh number, inclined angle and solid volume fraction has significant effects on flow and heat transfer. As the nanoparticle volume fraction is increased, heat transfer enhances considerable amount. With an increase in the Rayleigh number, convection intensity increases, and therefore, heat transfer shows an increasing trend. Inclined angle of enclosure also affects heat transfer quantity significantly
Keywords
