تحلیل جابجایی طبیعی سیال شامل میکرو‌ذرات معلق دارای خاصیت مغناطیسی در یک کانال عمودی با طول بی‌نهایت

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهیدمدنی آذربایجان

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

10.22044/jsfm.2020.7439.2708

چکیده

چکیده
درکار حاضر، مساله ی جابجایی طبیعی یک سیال شامل ذرات معلق دارای خاصیت مغناطیسی (حالت سوسپانسیون)، تحت تاثیر میدان مغناطیسی، به صورت تحلیلی بررسی شده است. جریان سیال تحت تاثیر چاه یا چشمه ی گرمایی و در داخل یک کانال عمودی با طول بی‌نهایت مورد بررسی قرار گرفته است. دیواره‌های کانال در شرایط شار گرمایی ثابت و دمای ثابت قرار دارند به طوری که، یک دیواره به صورت شار گرمایی ثابت بوده و دیواره ی دیگر در شرایط دما ثابت قرار گرفته است. علاوه بر این، میدان مغناطیسی نیز از سمت دیواره ی دما ثابت به کانال اعمال شده است. نتایج دقیق تحلیلی، حاصل از حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر مساله برای چندین حالت فیزیکی خاص به دست آمده اند. مطالعه ی پارامتری بر مبنای روش تشابهی روی متغیرهای فیزیکی موجود در این نوع مسئله انجام گرفته و تأثیر این پارامترها بر روی پروفیل های سرعت و دما در هر دو فاز بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که جابجایی در شرایط مرزی فیزیکی مساله، رفتار متفاوتی از توزیع سرعت و دما را در پی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


[1] Holman JP (2010) Heat transfer. 10th edn. McGraw-Hill, New York.

 [2] Akbari HT, Borges R (1979) Finite convection laminar flow within Trombe wall channel. Solar  Energy 22: 165-174.

[3] Yao LS (1983) Free and forced convection in the entry region of a heated vertical channel. Int J Heat Mass Tran 26: 65-72.

[4] Joshi HM (1988) Transient effects in natural convection cooling of vertical parallel plates. Int Commun Heat Mas 15: 227-238.

[5] Aung W, Fletcher LS, Sernas V (1972) Development of laminar free convection between vertical flat plates with asymmetric heating. Int J Heat Mass Tran 15: 2293-2228.

[6] Ziaei-Rad M, Kasaeipoor A (2015) A Numerical study of similarity solution for mixed-convection cooper-water nanofluid boundary layer flow over a horizontal plate. Modares Mechanical Engineering 14(14): 190-198. (In Persian)

[7] Chamkha AJ, Ramadan H (1998) Analytical solution for the two-phase free convection flow of a particulate suspension past an infinite vertical plate. Int J Eng Sci 36: 49-60.

[8] Nazari M (2016) Thermal non-equilibrium similarity solution for nanofluid boundary layer in a porous medium. Amirkabir Journal of Mechanical Engineering 48(3): 281-290. (In Persian)

[9] Al-Subaie M, Chamkha AJ (2003) Analytical solutions for hydromagnetic natural convection flow of a particulate suspension through a channel with heat generation or absorption effects. Heat Mass Transfer 39(8): 701-707.

[10] Chamkha AJ, Al-Rashidi SS (2010) Analytical solutions for hyrdomagnetic natural convection flow of a particulate suspension through isoflux-isothermal channels in the presence of a heat source or sink. Energy Conv Manag 5: 851-858.

[11] Mansour MA, Chamkha AJ, Bakeir MAY (2015) Magnetohydrodynamic natural convection and entropy generation of a cu-water nanofluid in a cavity with wall mounted heat source-sink. J Nanofluids 4: 254-269.

[12]  Marble FE (1970) Dynamics of dusty Gases. Ann  Rev Fluid Mech 2: 397-447.

[13]  Cramer KR, Pai S (1973) Magnetofluid dynamics for engineering and applied physicists. Scripta Publishing Company, New York.