شبیه‌سازی عددی اثر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری نانوسیال در میکروکانال باوجود اثرات گرمایش ژول و تلفات لزجت

هدف از اين تحقيق بررسي عددي میدان جريان و انتقال حرارت نانوسيال آب-اکسیدآلومینیوم در یک ميكروكانال است. میکروکانال از دو صفحه موازی تشکیل‌شده و در جهت طولی به سه قسمت تقسیم‌شده است. قسمت‌های ابتدایی و انتهایی میکروکانال عایق شده‌اند و قسمت میانی آن‌ یک شار حرارتی یکنواختی را دریافت می‌کند. این قسمت تحت تأثیر میدان مغناطیسی یکنواخت قرار دارد. نانوسیال با سرعت و دمای یکنواخت وارد میکروکانال می‌شود و به‌صورت توسعه‌یافته از آن خارج می‌شود. برای حل عددی از روش تفاضل محدود مبتنی بر حجم کنترل و الگوریتم سیمپل استفاده‌شده است. در این تحقیق علاوه بر بررسی اثر رینولدز و کسر حجمی نانوذرات، اثرات گرمایش ژول و تلفات لزجت نیز بررسی‌شده است. نتایج نشان می¬دهد که وجود میدان مغناطیسی در جریان باعث کاهش سرعت می‌شود. افزایش عدد هارتمن بدون در نظر گرفتن تلفات لزجت باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می¬شود. اما با در نظر گرفتن تلفات لزجت باعث کاهش انتقال حرارت می¬شود. افزایش عدد رینولدز باعث افزایش سرعت و کاهش ضخامت لایه‌مرزی حرارتی و افزایش گرادیان دما شده و نرخ انتقال حرارت افزایش می‌یابد. با افزایش درصد حجمی نانوذرات بدون در نظر گرفتن تلفات لزجت، انتقال حرارت افزایش می‌یابد؛ اما افزایش درصد حجمی نانوذرات با در نظر گرفتن تلفات لزجت باعث کاهش انتقال حرارت از دیوار به نانوسیال می‌شود و میزان عدد ناسلت کاهش می‌یابد. با افزایش عدد برینکمن و عدد ژول عدد ناسلت کم شده و میزان انتقال حرارت به نانوسیال کاهش می‌یابد.