Investigación Numérica del Flujo de Nanofluido sobre un Escalón Inverso
Autores: Wu, Wen-Chung; Kumar, Ankit
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación Numérica del Flujo de Nanofluido sobre un Escalón Inverso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Nanofluido
Transferencia de calor
Número de Reynolds
Fracciones volumétricas
Número de Nusselt
Coeficiente de fricción en la piel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se investigó numéricamente el flujo de nanofluidos sobre un escalón hacia atrás a bajo número de Reynolds y se analizó y reportó la transferencia de calor. Se utilizaron nanofluidos de AlO-HO de diferentes fracciones volumétricas (1-5%) como material con un flujo de calor uniforme (UHF) de 5000 W/m en la pared inferior para números de Reynolds de 200-600. Se investigaron dos geometrías del escalón hacia atrás para dos relaciones de expansión, 1.9432 y 3.5. Se utilizó el algoritmo SIMPLE en el solucionador de volumen finito para resolver la ecuación de Navier-Stokes. Se reportaron la diferencia de temperatura en la entrada y los límites, el coeficiente de transferencia de calor, el número de Nusselt, el coeficiente de fricción de piel y los contornos de temperatura. Los resultados muestran que cuando se utilizan nanofluidos, el coeficiente de transferencia de calor y el número de Nusselt aumentaron en todas las fracciones volumétricas y números de Reynolds para ambas relaciones de expansión. El coeficiente de transferencia de calor en 5% fue 9.14% y 9.68% más alto que el agua pura para ER = 1.9432 y ER = 3.5 a Re. 500. En 5%, la temperatura de salida para el ducto disminuyó en 10 K y 5 K en comparación con el agua pura para ER = 1.9432 y ER = 3.5 a Re. 500. El coeficiente de fricción de piel y la temperatura de salida disminuyeron para ambas fracciones volumétricas en ambas relaciones de expansión.
Descripción
Se investigó numéricamente el flujo de nanofluidos sobre un escalón hacia atrás a bajo número de Reynolds y se analizó y reportó la transferencia de calor. Se utilizaron nanofluidos de AlO-HO de diferentes fracciones volumétricas (1-5%) como material con un flujo de calor uniforme (UHF) de 5000 W/m en la pared inferior para números de Reynolds de 200-600. Se investigaron dos geometrías del escalón hacia atrás para dos relaciones de expansión, 1.9432 y 3.5. Se utilizó el algoritmo SIMPLE en el solucionador de volumen finito para resolver la ecuación de Navier-Stokes. Se reportaron la diferencia de temperatura en la entrada y los límites, el coeficiente de transferencia de calor, el número de Nusselt, el coeficiente de fricción de piel y los contornos de temperatura. Los resultados muestran que cuando se utilizan nanofluidos, el coeficiente de transferencia de calor y el número de Nusselt aumentaron en todas las fracciones volumétricas y números de Reynolds para ambas relaciones de expansión. El coeficiente de transferencia de calor en 5% fue 9.14% y 9.68% más alto que el agua pura para ER = 1.9432 y ER = 3.5 a Re. 500. En 5%, la temperatura de salida para el ducto disminuyó en 10 K y 5 K en comparación con el agua pura para ER = 1.9432 y ER = 3.5 a Re. 500. El coeficiente de fricción de piel y la temperatura de salida disminuyeron para ambas fracciones volumétricas en ambas relaciones de expansión.