در این پروژه، رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی نانوسیال مغناطیسی (آب و 4% اکسید آهن) در یک مبدل حرارتی دولوله‌ای مستقیم افقی، تحت میدان مغناطیسی غیریکنواخت متقاطع با شدت‌های متفاوت به صورت عددی، با استفاده از نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) مورد بررسی قرار گرفته است. فروسیال به عنوان سیال گرم درون لوله داخلی و هوا به عنوان سیال سرد در لوله بیرونی و هر دو سیال در رژیم جریان آرام با جریان غیر همسو می‌باشند. میدان مغناطیسی ذکر شده توسط سیم حامل جریان الکتریسیته ایجاد می‌شود که به موازات طولی مبدل و در فاصله‌ای مشخص و نزدیک به لوله داخلی (بین دولوله) قرار می‌گیرد. از مدل تک فازی و روش حجم محدود برای حل این مسئله استفاده شده است. اثرات میدان مغناطیسی با اضافه نمودن کدهایی به معادلات حاکم بر جریان فروسیال به نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) معرفی شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که اعمال میدان مغناطیسی غیریکنواخت متقاطع باعث ایجاد نیروی کلوین در جهت عمود بر جریان فروسیال می‌شود که پروفیل سرعت محوری را تغییر داده و در نهایت منجر به افزایش عدد ناسلت و ضریب اصطکاک پوسته‌ای فروسیال می‌شود. همچنین مشاهده شد، با اعمال میدان مغناطیسی یک جفت گردابه تشکیل می‌شود که سیال را از هر دو طرف به دیواره‌های لوله داخلی هدایت کرده و در نهایت منجر به بهبود انتقال حرارت می‌شود. به دلیل عمود وارد شدن نیروی کلوین بر جریان فروسیال، افت فشار ناشی از اعمال میدان مغناطیسی متقاطع غیریکنواخت بسیار ناچیز بوده و تاثیری در قدرت پمپاژ فروسیال ندارد. بنابراین با اعمال میدان مغناطیسی متقاطع غیریکنواخت ناشی از سیم حامل جریان الکتریسیته می‌توان جریان فروسیال را کنترل کرده و انتقال حرارت را نیز بهبود بخشید.

توضیحات بیشتر

مبدل حرارتی دستگاهی است که برای انتقال حرارت موثر بین دو سیال استفاده می‌گردد.

مبدل‌های حرارتی در بسیاری از کاربرد‌ها نظیر نیروگاه‌ها، صنایع غذایی، صنایع شیمیایی، الکترونیک، بازیاب‌های حرارتی، تبرید و .. استفاده می‌شوند. 

هنگامی‌که فروسیال تحت اعمال میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، رفتار جریانی و خصوصیات فیزیکی آن دست خوش تغییر شده و یا به عبارت بهتر قابل کنترل می‌شود.

کاربردهای فروسیال‌ها:

کاربرد‌های حرارتی

کاربردهای عمده در وسایل الکترونیکی

کاربرد در کاهش اصطکاک

کاربرد در موارد نظامی

کاربرد در هوا فضا

کاربرد در تجهیزات آنالیز

کاربرد در پزشکی

کاربرد در نورشناسی

کاربرد در هنر

برای آشنایی با نرم افزار Fluent  می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید. لازم به ذکر است که نرم افزار Fluent از پرکاربردترین نرم افزار های مهندسی در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می باشد که بسیاری از دانشجویان با استفاده از نرم افزار Fluent  به ارایه پایان نامه های کارشناسی ارشد, پروژه های صنعتی و علمی می پردازند.

- آشنایی با نرم افزار Fluent

- آموزش نصب نرم افزار Fluent