Transient mixed convection flow of nanofluids in a vertical tube
Notice bibliographique
Résumé
Purpose – In the present work, a theoretical model based on the full Navier-Stokes and energy equations for transient mixed convection in a vertical tube is extended to nanofluids with nanoparticle volume fraction up to 5 percent to ensure a Newtonian fluid behaviour. The paper aims to discuss these issues. Design/methodology/approach – The nanofluids considered, alumina/water and CuO/water, flow inside a vertical tube of circular cross-section, which is subjected to convective heat exchange at the outer surface. The transient regime is caused by a sudden change of nanofluid temperature at the tube inlet. The range of the Richardson number (1.6=Ri=2.5) investigated in this study corresponds to classic cases of mixed convection flow. Findings – Results have shown a significant reduction in the size of the recirculation zone near the wall when the particle volume fraction increases. This may be attributed to the viscosity increase with the volume fraction. Moreover, the flow structure clearly changes when the convective heat transfer coefficient is modified. A decrease of the wall temperature along the tube was found when increasing the convective heat transfer coefficient imposed at the tube external surface. Research limitations/implications – The problem formulation in 2D axisymmetric geometry includes the continuity, the Navier-Stokes and energy equations and is based on the stream function and vorticity; the numerical solution of equations is carried out using a finite difference method. Practical implications – From an economic point of view, this research paper is innovative in the sense that it considers nanofluids as a new and more efficient way to transfer heat. This paper could find applications for heat exchange purposes of compact systems with high thermal loads. Originality/value – Across the world, a still growing number of research teams are investigating nanofluids and their properties. Investigations concern several aspects such as the preparation of the nanofluids, as well as the applications of these nanofluids for convective heat transfer purposes. The dynamical study will consist in the instantaneous and spatial characterization of the dynamic flow field for different nanoparticle volume fractions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».