Kanatlı dönen bir silindirin havalandırmalı bir boşlukta hibrit bir nanoakışkanın hidrotermal akışı üzerindeki etkileri

Bu makale; kanatlı bir iç dönen silindirin etkisi altında ventile edilmiş bir boşlukta bir hibrid nanosıvının konveksiyon akışının sayısal çözümünü içermektedir. Dinamik mesh yaklaşımı, dönen silindirin akış alanını ve sınır hareketini simüle etmek için uygulanmıştır. Sonlu hacimler yöntemi kullanılarak hesaplanan iki boyutlu momentum denklemleri; daimi olmayan, laminar sıkıştırılamz ve doğal ve zorlanmış konveksiyon akışa uygulanmıştır. Çalışma sıvısı olarak, (silikon dioksit-Aluminum oksit, SiO2-Al2O3/su); bir Newtonian hibrid nanosıvı önerilmiştir. Bu simülasyonda, farklı sayıda ve geometride silindir kanatları konvekisyon akışa ve nihayetinde ısı transferine etkisi incelenmiştir. Nanoparçacık konsantrasyonları (0≤φ1≤0.03 ve 0≤φ2≤0.03), silindir yarıçapı (0.1≤R≤0.3), silindir konumları (0.25≤δ≤0.75), açısal dönme hızları (-5≤Ω≤5), Grashoff sayıları (103≤Gr≤105) ve Reynolds sayıları (200≤Re≤1000) gibi geniş bir yelpazede ilgili parametreler incelenmiştir. Bu parametrelerin, belirlenen geometride hidrotermal akış üzerindeki etkisi, nitel ve nicel verilerlerle açıklanmaya çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar; hidrotermal akış karakteristiklerinin, Re, Gr, R, δ, Ω ve dönen silindirin yönü tarafından önemli ölçüde nasıl etkilendiğini göstermiştir. Isı transfer oranı, Reynolds sayısının, Re=1000 değerinde dönen silindirin kanat sayısının artmasıyla artış gösterdiği belirlenmiştir. Sabit silindire göre, en fazla ısı transfer oranın artışı, Re=1000, δ=0.25, R=0.25, Ω=-5 değerlerinde olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, hibrid nanosıvının katı nanoparçacık konsantrasyonunun artmasıyla daha fazla ısı transfer oranında artış olduğu görülmüştür.