جابه جایی اجباری فروسیال آب اکسید آهن درون یک کانال سه بعدی در حضور تعداد مختلف منابع مغناطیسی

در مقاله حاضر، انتقال گرمای همرفت اجباری فروسیال آب اکسید آهن درون یک کانال سهبعدی و در حضور میدان مغناطیسی غیر یکنواخت، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. میدان مغناطیسی توسط سیم (های) حامل جریان الکتریکی که به صورت موازی با راستای طولی کانال قرار دارند، اعمال می شود. دیواره های کانال تحت شار حرارتی ثابت قرار دارند، همچنین جریان فروسیال به صورت آرام، توسعه یافته و با دمای یکنواخت وارد کانال می شود. معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود حل شده اند. پارامترهای مورد بررسی شامل: تعداد سیم های حامل جریان الکتریکی، عدد رینولدز و قدرت میدان مغناطیسی می باشد. نتایج نشان داد که ساختار جریان و توزیع دما در داخل کانال به شدت وابسته به تعداد منابع مغناطیسی می باشد. به طوریکه با افزایش تعداد منابع مغناطیسی، فرآیند اختلاط و تبادل حرارتی به واسطه ی گردابه های تشکیل شده، افزایش می یابد. به عنوان نمونه، استفاده از دو سیم حامل جریان در اطراف کانال، عدد ناسلت میانگین را در مقایسه با حالت بدون میدان مغناطیسی ۷۰% افزایش می دهد. همچنین، افزایش عدد رینولدز و قدرت میدان مغناطیسی منجر به تقویت نرخ انتقال گرما می شود. علاوه بر این، نتایج آشکار ساخت که با افزایش تعداد منابع مغناطیسی، میزان افت فشار افزایش می یابد. برای مثال، در Re = ۱۰۰ ، استفاده از دو منبع مغناطیسی در مقایسه با یک منبع مغناطیسی، افت فشار را ۳۰% افزایش می دهد.