پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 414 |
| تعداد مقالات | 5,478 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,010,591 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,299,928 |
بررسی جریان سه بعدی جابجایی آزاد نانوسیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بر پایه مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 12، دوره 51، شماره 4، مهر و آبان 1398، صفحه 111-120 اصل مقاله (1.96 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2018.13429.5640 | ||
| نویسندگان | ||
| حسن سجادی* ؛ امین امیری دلویی | ||
| دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله اثر میدان مغناطیسی بر روی جریان جابجایی طبیعی سه بعدی نانوسیال مس/آب داخل یک حفره مکعبی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بر پایه مدل جدید زمان آرامش چندگانه دوتایی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور اعمال مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی شبکه D3Q19 برای حل معادله جریان و شبکه D3Q7 نیز برای حل میدان دما استفاده شد و تاثیر اعداد گراشف(Gr=1e3-1e5) و هارتمن (Ha=0-100) برای میزان نسبت حجمی‌های نانوذره متفاوت (12%-0=φ) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج برای صفحات و خطوط مختلف مکعب نشان داده شد و با توجه به دقت نتایج بدست آمده، روش عددی استفاده شده روشی مناسب برای حل جریان های پیچیده ارزیابی شد. همچنین با افزایش عدد هارتمن در حالت سیال بدون نانوذره مقدار انتقال حرارت کاهش یافت به‌طوری که بیشترین مقدار کاهش عدد ناسلت با افزایش عدد هارتمن از صفر تا 100 برابر 71% برای عدد گراشف 1e4مشاهده شد. در صورتی که با افزایش عدد گراشف و نسبت حجمی نانوذره میزان انتقال حرارت برای تمام اعداد هارتمن افزایش یافت و بیشترین میزان تاثیر نانو ذره در عدد گراشف 1e4 و عدد هارتمن 50 مشاهده گردید به طوری که با افزایش 12% حجمی نانوذره عدد ناسلت به میزان 43% افزایش یافت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| روش شبکه بولتزمن؛ مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی؛ نانو سیال؛ میدان مغناطیسی؛ جابجایی آزاد | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of 3-D Nanofluid Natural Convection in Presence of Magnetic Field using Double MRT Lattice Boltzmann method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hasan Sajjadi؛ Amin Amiri Delouei | ||
| Department of Mechanical Engineering, University of Bojnord | ||
| چکیده [English] | ||
| In this work numerical simulation of magneto hydrodynamics (MHD) natural convection in a three dimensional square cavity has been considered by new means of the Lattice Boltzmann method with double Multi-Relaxation-Time (MRT) model utilizing cu/water nanofluids. D3Q19 and D3Q7 models have been used to solve the momentum and energy equations, respectively and the effect of different Grashof numbers (Gr=1e3 _1e5) and various Hartmann numbers (Ha=0-100) for volumetric fraction of the nanoparticles between 0 and 12% have been investigated. The results have been shown at different planes and lines of the 3-D enclosure and based on the results the double MRT-LBM method is a proper method for simulating the complex 3-D flows. Also, the results show that augmentation of the Hartmann number decreases the heat transfer for base fluid and the maximum reduction of Nusselt number with increasing Hartmann number from 0 to 100 has been observed as 71% for Gr=1e4. While increasing the Grashof number and volumetric fraction of the nanoparticles enhance the heat transfer rate for all Hartmann number. The highest effect of nanoparticle is obtained at Gr=1e4 and Ha=50 as with increasing 12% of volumetric fraction of the nanoparticles Nusselt number enhances 43% . | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Lattice Boltzmann method, Double MRT, Nanofluid, MHD, Natural convection | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] H. Sajjadi, M. Salmanzadeh, G. Ahmadi, S. Jafari, Turbulent Indoor Airflow Simulation Using Hybrid LES/RANS Model Utilizing Lattice Boltzmann Method, Computers and fluids, 150(1) (2017) 66-75. [2] H. Sajjadi, M. Salmanzadeh, G. Ahmadi, S. Jafari, Combination of Lattice Boltzmann Method and RANS Approach for Simulation of Turbulent Flows and Particle Transport and Deposition, Particuology, 30(2) (2017) 62-72. [3] H. Sajjadi, M. Salmanzadeh, G. Ahmadi, S. Jafari,, LES and RANS Model Based on LBM for Simulation of Indoor Airflow and Particle Dispersion and Deposition, Building and Environment, 102 (2016) 1-12. [4] G.R. Kefayati, S. F. Hosseinizadeh, M. Gorji, H. Sajjadi, Lattice Boltzmann simulation of natural convection in an open enclosure subjugated to Water/copper nanofluids, International Journal of Thermal Science, 30 (2012) 329-364. [5] S. Chen, G. Doolen, Lattice Boltzmann method for fluid flows, Annual Review of Fluid Mechanics, 30 (1998) 329-364. [6] P. Lallemand, L. Luo, Theory of the lattice Boltzmann method: dispersion, dissipation, isotropy, Galilean invariance, and stability, Physical Review E, 61 (2000) 6546-6562. [7] L. Luo, W. Liao, X. Chen, Y. Peng, W. Zhang, Numerics of the lattice Boltzmann method: effects of collision models on the lattice Boltzmann simulations, Physical Review E, 83 (2011) 056710. [8] A. Chikatamarla., I. Karlin, Entropic lattice Boltzmann models for hydrodynamics in three dimensions, Physical Review Letter, 97 (2006) 010201. [9] Z. Li, M. Yang, Y. Zhang, Lattice Boltzmann method simulation of 3-D natural convection with double MRT model, International Journal of Heat and Mass Transfer, 94 (2016) 222-238. [10] S. Ostrach, Natural convection in enclosures, Journal of Heat Transfer, 110 (1988) 1175-1190. [11] D.V. Davis, Natural convection of air in a square Cavity; a benchmark numerical solution, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 3 (1983) 1053-1065. [12] G.R. Kefayati, M. Gorji,H. Sajjadi, D. D. Ganji, Lattice Boltzmann simulation of MHD mixed convection in a lid-driven square cavity with linearly heated wall, ScientiaIranica Transactions B - Mechanical Engineering, 19 (2012) 1053-1065. [13] G.R. Kefayati, M. Gorji,H. Sajjadi, D. D. Ganji, Investigation of Prandtl number effect on natural convection MHD in an open cavity by Lattice Boltzmann Method, Engineering Computations, 30 (2013) 97-116. [14] H. Sajjadi, GH. R. Kefayati, MHD Turbulent and Laminar Natural Convection in a Square Cavity utilizing Lattice Boltzmann Method, Heat Transfer Asian Research, 45 (2016) 795-814. [15] N. Rudraiah, R. Barron, M. Venkatachalappa, C. Subbaraya, Effect of a magnetic field on free convection in a rectangular enclosure, International Journal of Engineering Science, 33 (1995) 1075-1084. [16] T. Zhang, D. Che, Double MRT thermal lattice Boltzmann simulation for MHD natural convection of nanofluids in an inclined cavity with four square heat sources, International Journal of Heat and Mass Transfer, 94 (2016) 87-100. [17] S. Sivasankaran, A. Malleswaran, J. Lee, P. Sundar, Hydro-magnetic combined convection in a lid-driven cavity with sinusoidal boundary conditions on both sidewalls, International Journal of Heat and Mass Transfer, 54 (2011) 512-525. [18] M. Bhuvaneswari, S. Sivasankaran, Y. J. Kim, Magnetoconvection in a square enclosure with sinusoidal temperature distributions on both side walls, Numerical Heat Transfer Part A, 59 (2011) 167-184. [19] G.R. Kefayati, H. Tang, Simulation of natural convection and entropy generation of non-Newtonian nanofluid in a porous cavity using Buongiorno’s mathematical model, International Journal of Heat and Mass Transfer, 112 (2017) 709-744. [20] G.R. Kefayati, Simulation of heat transfer and entropy generation of MHD natural convection of non-Newtonian nanofluid in an enclosure, International Journal of Heat and Mass Transfer, 92 (2016) 1066-1089. [21] K. Khanafer, K. Vafai, M. Lightstone, Buoyancydriven heat transfer enhancement in a two-dimensional enclosure utilizing nanofluids, International Journal of Heat and Mass Transfer, 46 (2003) 3639-3653. [22] A.I. Alsabery, A. J. Chamkha, S. H. Hussain, H. Saleh, I. Hashim, Heatline visualization of conjugate natural convection in a square cavity filled with nanofluid with sinusoidal temperature variations on both horizontal walls, International Journal of Heat and Mass Transfer, 100 (2016) 835-850. [23] M. Pattison, K. N. Premnath, S. Banerjee, Computation of turbulent flow and secondary motions in a square duct using a forced generalized Lattice Boltzmann equation, Physical Review E, 79 (2009) 026704-026701-002670-026713. [24] H. Sajjadi, M. Gorji, GH. R. Kefayati, D.D. Ganji, Lattice Boltzmann simulation of turbulent natural convection in tall enclosures using Cu/water nanofluids, Numerical Heat Transfer Part A, 62 (2012) 512-530. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 811 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 698 |
||
