Egyfázisú modellek alkalmazása hőmérsékletfüggő newtoni és nem newtoni nanofolyadékok áramlására lépcsős csatornában
Single-phase models for temperature dependent Newtonian and non-Newtonian nanofluid flows in backward facing step channel
Keywords:
nanofolyadék, térfogatarány, lépcsős csatorna, hőátadás, nanofluid, volume fraction, backward facing step channel, recirculating zone, heat transferAbstract
The use of Al2O3 and water nanofluids is analysed to enhance heat transfer in a rectangular backward facing step channel. The thermophysical properties depending on the volume fraction are considered. Experimental results are available for the two-dimensional flows when the lower wall is heated with a constant heat flow and the other walls are isothermal. The temperature rise within the recirculation zones was numerically analysed and compared with the experimental data. The change in the heat transfer is presented using single-phase models in the range of 280… 420 Reynolds numbers.
Kivonat
Al2O3 és víz nanofolyadék alkalmazását elemezzük a hőátadás fokozása érdekében téglalap alakú lépcsős csatornában. A termofizikai tulajdonságokat a térfogataránytól függően tekintjük. A nanorészecskék 0-8% térfogatarányait vesszük figyelembe. Kétdimenziós áramlásokra kísérleti eredmények állnak rendelkezésre, amikor az áramlásnál az alsó falat állandó hőárammal melegítik, a többi fal pedig izoterm. A recirkulációs zónákon belüli hőmérséklet emelkedést numerikusan elemezzük és összehasonlítjuk a kísérleti adatokkal. A hőátadás változását egyfázisú modellek segítségével mutatjuk be a 280…420 Reynolds-szám tartományban.
References
Mohammed, H, A; Al-Aswadi, A, A; Shuaib, N, H; Saidur, R, Convective heat transfer and fluid flow study over a step using nanofluids: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2011, 15, 2921–2939.
Armaly, B, F; Dursts, F; Pereira, J, C, F; Schönung, B, Experimental and theoretical investigation of backward-facing step flow. J. Fluid Mech. 1983,127, 473–496.
Gartling, D, K, A test problem for outflow boundary conditions—flow over a backward-facing step. Int. J. Numer. Methods Fluids. 1990, 11, 953–967.
Kim, S, J; Moin, P. Application of a Fractional -step method to Incompressible Navier -Stokes Equations J. Comput. Phys. 1985, 59, 308–323.
Vradis G; C; Van Nostrand, L, Laminar Coupled Flow Downstream an Asymmetric Sudden Expansion. J. Thermophys. Heat Transf., vol. 6, 288–295, (1992)
Klazly, M, M; Bognár, G, Investigation of convective heat transfer enhancement for nanofluid flow over flat plate, J. Phys. Conf. Ser. 2020, 1564.
Brinkman, H, C, The viscosity of concentrated suspensions and solutions. J. Chem. Phys. 1952, 20, 571.
