通过考虑纳米粒子形状因子,在新的多孔腔中进行三元纳米流体流动的热分析和优化方法

科学领域:

• * 计算流体动力学 (CFD) 是一种计算流体动力学.
• * 热传递增强 热传递增强
• * 纳米流体学

背景情况:

• *研究新型腔设计中的热流体转移对于热管理至关重要.
• * 三级纳米流体 (Cu-MgO-ZnO/水) 提供了改善热性能的潜力.
• *磁场对纳米流体行为的影响需要详细的数值分析.

研究的目的:

• * 在磁场影响下,用三元纳米流体在圆形腔中对热流体转移进行数值研究和优化.
• *分析各种物理参数对传热性能的影响.
• * 确定最大化努塞尔特数的最佳条件.

主要方法:

• *使用有限体积方法计算代码解决的统治方程.
• *参数分析:雷利数 (Ra),哈特曼数 (Ha),磁场角 (α),辐射 (Rd),纳米粒子形状因子 (Sf) 和多孔性 (ԑ).
• * 响应表面方法 (RSM) 用于优化.

主要成果:

• *增加纳米粒子形状因子 (Sf) 显著增强了外在的努塞尔特数,高达61%.
• *确定了最佳参数:Ra=2876,Ha=44.26, ԑ=0.75, Rd=0.073, α=54.21, Sf=16.15. 它们中的一个是
• * 实现的最大平均努塞尔特数是20.01.

结论:

• *纳米粒子形状因子是热传递增强的一个主要参数.
• *使用RSM进行优化,成功地确定了最大化热性能的条件.
• * 结果为设计高效的热器件提供了有价值的相关性.