بررسی عددی همرفت واداشته مگنتوهیدرودینامیک مواد تغییر فاز دهنده به روش شبکه بولتزمن

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

گروه مهندسی مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

10.22044/jsfm.2026.16333.3978

چکیده

این مقاله به شبیه سازی و تحلیل عددی انتقال گرمای همرفت واداشته نانوسیال پارافین-آلومینا در یک کانال متخلخل تحت میدان مغناطیسی خارجی می پردازد. برای این منظور، از معادلات بی بعد دارسی–برینکمن-فورچهیمر در شرایط عدم تعادل گرمایی محلی استفاده می شود. شبیه سازی به روش شبکه بولتزمن گرمایی با زمان آسایش منفرد و توابع توزیع سرعت، دمای نانوسیال و دمای محیط متخلخل در حالت ناپایا انجام می شود. در این مقاله، اثر متغیرهایی از قبیل زاویه میدان مغناطیسی، عدد دارسی، ضریب تخلخل، کسرحجمی نانوذرات و عدد هارتمن بر روی عدد ناسلت میانگین، میزان عدم تعادل گرمایی محلی و درصد ذوب در بازه‌های زمانی مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهند که بهترین عملکرد فرایند ذوب در حالت استفاده از زاویه میدان مغناطیسی 90 درجه، عدد دارسی 001/0، ضریب تخلخل 5/0، عدد هارتمن 30، کسر حجمی نانوذرات 4 درصد و عدد رینولدز 200 به دست می آید؛ که در آن، با گذشت زمانی به میزان کمتر از یک ساعت می توان به کسرذوب 91/88 درصد رسید. در مقابل، ضعیف ترین عملکرد مربوط به عدد هارتمن 50 می باشد؛ که زمان لازم برای رسیدن به کسرذوب 85 درصد را به 83/198 دقیقه افزایش می دهد. همچنین، مشخص می شود که افزایش عدد ناسلت میانگین با افزایش میزان عدم تعادل گرمایی محلی همراه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مکانیک سازه ها و شاره ها
دوره 15، شماره 6
بهمن و اسفند 1405
صفحه 545-565

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار