Природна MHD конвекція нанофлюїду Fe3O4-вода в кубічній порожнині

Автори M. Maache Battira1, C. Brahmi1, R. Bessaih2
Приналежність

1Abbes Laghrour University, Faculty of Science and Technology, Department of Mechanical Engineering, 40000 Khenchela, Algeria

2Mentouri University, Faculty of Science and Technology, Department of Mechanical Engineering, 25000 Constantine, Algeria

Е-mail mounamaache@yahoo.fr
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 5
Дати Одержано 26 липня 2023; у відредагованій формі 18 жовтня 2023; опубліковано online 30 жовтня 2023
Посилання M. Maache Battira, C. Brahmi, R. Bessaih, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 5, 05032 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(5).05032
PACS Number(s) 44.25. + f, 47.11.Df
Ключові слова Кубічна порожнина, Природна конвекція, Напрямок магнітного поля, Нанофлюїд Fe3O4-H2O.
Анотація

Чисельно досліджено вплив трьох основних напрямків однорідного зовнішнього магнітного поля на вільну конвекцію в диференційовано нагрітій і заповненій нанофлюїдом Fe3O4-H2O кубічної порожнини. Для дискретизації системи диференціальних рівнянь у частинних похідних, що керують МГД-явищем, обрано метод скінченного об’єму, а числову роздільну здатність виконано за допомогою програмного забезпечення Ansys-Fluent 14.5. У цій роботі задачу досліджували для чистої води (∅=0), потім для води з додаванням малих часток наночастинок (∅=1%, 2%, 3% і 4%). Вплив трьох основних напрямків магнітного поля, числа Гартмана Ha = 0,5, 10, 15 i 20) і числа Релея (Ra = 103, 104, 105 i 106), на термогідродинамічну поведінку нанофлюїдів. Теплопровідність і динамічна в'язкість визначаються кореляціями, спеціально розробленими для нанофлюїду Fe3O4-H2O з попередніх експериментальних робіт. Результати цього чисельного моделювання показують, що чим більше збільшується значення числа Релея, тим сильнішим стає нахил зменшення числа Нуссельта зі збільшенням інтенсивності магнітного поля. Горизонтальне застосування магнітного поля, тобто паралельне градієнту температури, зменшує передачу тепла більше, ніж два інших напрямки. У другому положенні найбільше зменшення швидкості конвективного теплообміну фіксується при вертикальному напрямку магнітного поля, тобто в напрямку сили тяжіння.

Перелік посилань