Численное моделирование зависимости тепловых характеристик наножидкости в холодильной камере от размера наночастиц

Представлены результаты численного моделирования влияния размера наночастиц на тепловые характеристики наножидкости в холодильной камере, заполненной водой с наночастицами оксида алюминия $(\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3)$. Используемая математическая модель позволяет изучить зависимость теплопроводности и динамической вязкости наножидкости от концентрации наночастиц, параметра броуновского движения, температуры, размера наночастиц, толщины межфазного слоя. Горизонтальные границы холодильной камеры полагаются теплоизолированными, вертикальные – изотермическими. Уравнения турбулентного течения решаются с использованием конечно-разностной схемы второго порядка, удовлетворяющей законам сохранения массы и энергии. Полученные результаты согласуются с известными результатами, полученными при решении ряда конкретных задач. Исследования проведены при постоянном числе Рейнольдса $\mathrm{Re} = 100$ и различных значениях объемной доли наночастиц, числа Ричардсона, температуры наножидкости и диаметра наночастиц. Установлено, что скорость теплопереноса и число Нуссельта увеличиваются с увеличением объемной доли наночастиц и с уменьшением числа Ричардсона, число Нуссельта увеличивается также с уменьшением диаметра наночастиц.