مقاله مدل سه بعدی جریان نانوسیال: کاربردی برای انرژی خورشیدی (2014 الزویر)

1. مقدمه

2. فرمولبندی و بیان ریاضی مسئله

3. روش عددی

4. نتایج و بحث

5. نتیجه گیری

Laminar three-dimensional flow of nanofluid over a bi-directional stretching sheet is investigated. Convective boundary conditions are used for the analysis of thermal boundary layer. Mathematical model containing the combined effects of Brownian motion and thermophoretic diffusion of nanoparticles is adopted. The formulated differential system is solved numerically using a shooting method with fourth–fifth-order Runge–Kutta integration technique. The solutions depend on various interesting parameters including velocity ratio parameter (λ), Brownian motion parameter (Nb), thermophoresis parameter (Nt), Prandtl number (Pr), Lewis number (Le) and the Biot number (γ). It is noticed that fields are largely influenced with the variations of these parameters. The results are compared with the existing studies for the two-dimensional flows and found in an excellent agreement. The study reveals that nanoparticles in the base fluid offer a potential in improving the convective heat transfer performance of various liquids.

جریان آرام سه بعدی نانوسیال روی یک صفحه تحت کشش از دو سمت، بررسی شده است. شرایط مرزی جا به-جایی برای آنالیز لایه مرزی حرارتی مورد استفاده قرار گرفته است. یک مدل ریاضیاتی شامل اثرات حرکت براونی و پخش ترموفورتیک نانوذرات انتخاب شده است. دستگاه دیفرانسیلی فرموله شده، بصورت عددی با روش پرتابی و انتگرال گیری مرتبه چهار-پنج رانگ کوتا حل شده است. جواب به چندین پارامتر جالب توجه از جمله پارامتر نسبت سرعت (λ)، پارامتر حرکت براونی (Nb)، پارامتر ترموفورسیس (Nt)، عدد پرانتل (Pr)، عدد لویس (Le) و عدد بایوت (γ) وابسته است. ملاحظه شد که میدان ها به شدت با تغییر این پارامترها تاثیر می پذیرند. نتایج با مطالعات موجود برای جریان های دوبعدی مقایسه و همخوانی بسیار عالی مشاهده شد. این مطالعه تاثیر بالقوه نانوذرات موجود در سیال پایه در بهبود عملکرد انتقال حرارت جابه جایی در مایعات مختلف را آشکار می کند.