کلمات کلیدی:نانوسیال، انتقال حرارت، جابجایی آزاد، انتقال جرم، مگنتوهیدرودینامیک، محیط متخلخل فهرستمطالب:عنوان....... صفحهفصل اول: کلیات تحقیق1-1 مقدمه.. 21-2 مروریبر کارهای گذشته.. 31-3 هدف و موضوع تحقیق.. 91-4 روش تحقیق.. 101-5 مروری بر فصلها.. 11 فصل دوم: نانوسیالات2-1 مقدمه.. 132-2 مواد مورد استفاده در نانوسیالات.. 142-3 ویژگیهای نانوسیالات.. 152-4 روابط حاکم بر خواص نانوسیال.. 172-4-1 ضریب هدایت حرارتی.. 172-4-2 ویسکوزیته نانوسیالات.. 222-4-3 سایر خواص نانوسیالات.. 23 فصل سوم: محیط متخلخل3-1 مقدمه.. 253-2 توصیف محیطهای متخلخل.. 263-3روشهای میکروسکوپی و ماکروسکوپی.. 283-4 معادلات حاکم در محیط متخلخل.. 333-5 جمعبندی.. 38 فصل چهارم: هیدرو دینامیک مغناطیسی 4-1 مقدمه.. 404-2 هیدرودینامیک مغناطیسی چیست؟.. 404-3 تاریخچهای از هیدرودینامیک مغناطیسی.. 434-4 معادلات حاکم بر الکترودینامیک.. 464-4-1 میدان الکتریکی و نیروی لورنتز.. 464-4-2 قانون اهم و نیروی لورنتز حجمی.. 484-4-3 قانون آمپر.. 504-4-4 قانون فارادی.. 514-4-5 شکل کاهش یافتهی معادلهی ماکسول در هیدرودینامیک مغناطیسی 52 فصل پنجم: معادلات حاکم و شرایط مرزی5-1 مقدمه.. 555-2 معادلات حاکم و شرایط مرزی.. 55 فصل ششم: حل معادلات حاکم6-1 روش حل تشابهی.. 596-2 بیبعدسازی معادلات.. 616-3 حل معادلات.. 63 فصل هفتم: ارائه نتایج7-1 مقدمه.. 677-2 صحتسنجی برنامهی کامپیوتری.. 677-3 بررسی میدان سرعت، دما و غلظت.. 707-4 بررسی انتقال حرارت.. 837-5 بررسی انتقال جرم.. 88 فصل هشتم: نتیجهگیری و ارائه پیشنهادات8-1 نتیجهگیری.. 938-2 پیشنهادات برای پژوهشهای آینده.. 95 فهرست منابع.. 96پيوستها.. 100 فهرست جدولها عنوان............................................ صفحهجدول 2-1 : مدلهای ارائه شده برای هدایت حرارتی نانوسیال.. 18جدول 2-2: مقدارضریب براينانوسیالهايبرپایهسیالآب.. 21جدول 3-1: تخلخل و نفوذپذیری چند محیط متخلخل.. 31جدول 4-1: معادلات الکترودینامیک.. 52جدول 4-2: معادلات الکترودینامیک نهایی.. 53جدول 6- 1: خواص ترموفیزیکی نانوذرات و آب.. 63 فهرست شکلهاعنوان............................................ صفحهشکل 1- 1: شماتیک مسئله مورد بررسی.. 9شکل 3-1:یک نمونه محیط متخلخل طبیعی.. 27شکل 3-2: یک نمونه محیط متخلخل استفاده شده در کاربردهای صنعتی.. 28شکل 3-3: حجم معیار اولیه از محیط متخخل اشباع شده.. 29شکل 3-4: حجم معیار اولیه در محیط متخلخل.. 30شکل3-5: حجم کنترل در نظر گرفته شده.. 34شکل 6-1: تغییرات پروفیل سرعت در راستای xبر روی صفحه مسطح.. 59شکل 7-1: مقایسهی پروفیل سرعت در مطالعهی حاضر و کار مورثی و همکاران 68شکل 7-2: مقایسهی پروفیل دما در مطالعهی حاضر و کار مورثی و همکاران 68شکل 7-3: مقایسهی پروفیل غلظت در مطالعهی حاضر و کار مورثی و همکاران 69شکل 7-4: مقایسهی تغییرات عدد ناسلت با عدد بویانسی در مطالعه حاضر و کار مورثی و همکاران.. 69شکل 7-5: مقایسهی تغییرات عدد شروود با عدد بویانسی در مطالعه حاضر و کار مورثی و همکاران.. 70شکل 7-6: تغییرات پروفیل سرعت با کسر حجمی .. 71شکل 7-7: تغییرات پروفیل دما با کسر حجمی .. 71شکل 7-8: تغییرات پروفیل غلظت با کسر حجمی.. 72شکل 7-9: تغییرات پروفیل سرعت با عدد گراشف و شار جرمی.. 73شکل 7-10: تغییرات پروفیل دما با عدد گراشف و شار جرمی.. 73شکل 7-11: تغییرات پروفیل غلظت با عدد گراشف و شار جرمی.. 74شکل 7-12: تغییرات پروفیل سرعت با عدد هارتمن و شار جرمی.. 75شکل 7-13: تغییرات پروفیل دما با عدد هاتمن در شارهای جرمی مختلف 75شکل 7-14: تغییرات پروفیل غلظت با عدد هارتمن در شارهای جرمی مختلف 76شکل 7-15: تغییرات پروفیل سرعت با عدد بویانسی N.. 77شکل 7-16: تغییرات پروفیل دما با عدد بویانسیN.. 77شکل 7-17 :تغییرات پروفیل غلظت با عدد بویانسیN.. 78شکل 7-18: تغییرات پروفیل سرعت با عدد سورت و شار جرمی.. 79شکل 7-19: تغییرات پروفیل دما با عدد سورت و شار جرمی.. 79شکل 7-20: تغییرات پروفیل غلظت با عدد سورت و شار جرمی.. 80شکل 7-21: تغییرات پروفیل سرعت با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 81شکل 7-22: تغییرات پروفیل دما با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 81شکل 7-23: تغییرات پروفیل غلظت با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 82شکل 7-24: تغییرات پروفیل غلظت با عدد لوئیس شار جرمی منفی.. 82شکل 7-25: تغییرات عدد ناسلت با کسر حجمی .. 83شکل 7-26: تغییرات عدد ناسلت با عدد بویانسی در اعداد گراشف مختلف 86شکل 7-27: تغییرات عدد ناسلت با شار جرمی در اعداد هارتمن مختلف 86شکل 7-28: تغییرات عدد ناسلت با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف 87شکل 7-29: تغییرات عدد ناسلت با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف 87شکل 7-30: تغییرات عدد شروود با کسر حجمی در حالت شار جرمی مثبت 89شکل 7-31: تغییرات عدد شروود با عدد بویانس در شار جرمی و اعداد گراشف مختلف.. 90شکل 7-32: تغییرات عدد شروود با شار جرمی در اعداد هارتمن مختلف 90شکل 7-33: تغییرات عدد شروود با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف 91شکل 7-34: تغییرات عدد شروود با عدد سورت در اعداد دوفور مختلف.. 91 فهرست علائم شدت میدان مغناطیسیظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابتقطر بی بعد نانوذراتقطر بی بعد سیال پایهمیدان الکتریکیEتابع جریان بیبعدشار جرمیعدد گراشفشتاب گرانشعدد هارتمنضریب انتقال حرارتچگالی جریانضریب نفوذپذیریثابت بولتزمنضریب هدایت حرارتی بیبعدطول مشخصهlعدد ناسلتفشارعدد پکلتبار الکتریکیqعدد رایلیرینولدزشعاع ظاهریدمامولفه سرعت در راستای افقیسرعت حرکت براونیمولفه سرعت در راستای عمودیمحور مختصات افقیمحور مختصات عمودینمادهای یونانیمتغیرتشابهیویسکوزیتهدینامیکیضریب نفوذناپذیریچگالیویسکوزیتهدینامیکیکسرحجمینانوذراتتابعجریانثابتبولتزمان، نسبتضریبانتقالحرارتجامدبهمایعضریب هدایت الکتریکیثابت زمانیزیرنویسهاسیالپایهfبحرانیcموثرeffسیالfمغناطیسیmنانوسیالnfذرهpمعادلpeدیوارهw فصل اول:کلیات تحقیق1-1 مقدمهمحیط متخلخل و پدیده انتقال حرارت و جرم در آن، موضوعی است که توجه بسیاری از محققین شاخههای مختلف علوم را به خود معطوف نموده است. روشهای تجربی، بررسیهای تئوری و شبیهسازیهای عددی بسیاری که در این زمینه در مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی عمران، زمین شناسی و. . . صورت گرفته است مهر تصدیقی بر ادعای فوق میباشد.به علت کاربرد وسیع و روزافزون محیط متخلخل در زمینههای مختلف مهندسی همواره نیاز به مطالعات اساسی دربارهی چگونگی انتقال جرم و حرارت در محیط متخلخل وجود داشته است، چرا که بررسیهای دقیق، ابزاری برای بهبود بخشیدن به سیستمهای مهندسی حاوی مواد متخلخل و بالا بردن کیفیت و کارایی آنها میباشد. از موارد کاربرد فوق میتوان به عایقسازی حرارتی ساختمانها، عملیات حرارتی در زمین، راکتورهای کاتالیزوری شیمیایی، آلودگی آبهای زیرزمینی، صنعت سرامیک، تکنولوژی زیستشناختی، واحدهای ذخیره انرژی، مبدلهای حرارتی، خنکسازی، وسایل الکترونیکی، مخازن نفتی و نمونههای دیگر از این دست اشاره نمود. از طرفی در بسیاری از موارد، کوچکسازی سیستمهای انتقال حرارت از یکسو و افزایش شار حرارتی از سوی دیگر، نیاز به انتقال حرارت در زمان کوتاه و شدت بالا را ضروری میسازد. در مواردی که نیاز به انتقال شار حرارتی زیاد از محیط جامد به سیال است، روشهای موجود نظیر تغییر در دینامیک سیال، هندسه جریان، شرایط مرزی و. . . به تنهایی نمیتوانند از عهدهی تقاضای روز افزون کنترل انتقال حرارت در فرآیندهای موجود برآیند. لذا نیاز فوری به مفاهیم جدید و بدیع جهت کنترل انتقال حرارت احساس میشود. تکنولوژی نانوسیال پتانسیل بالایی را برای کنترل سیستمهای مشمول انتقال حرارت در حجم کوچک ارائه میدهد. به این معنا که با اضافه نمودن مواد افزودنی به سیال پایه میتوان در جهت بهبود خواص ترموفیزیکی آن عمل نمود. در این میان میدانهای مغناطیسی خارجی در بسیاری از جریانهای طبیعی و صنایع تاثیرگذار هستند. به شاخهای از مطالعات که به اثر متقابل بین میدان مغناطیسی و سیال هادی در حال حرکت میپردازد، هیدرودینامیک مغناطیسی[1] MHD میگویند. بررسی این شاخه منوط به دانستن معادلات حاکم بر مغناطیس و سیالات و تاثیر هر کدام از پارامترهای این دو دانش بر یکدیگر میباشد. در مطالعه حاضر اثر پدیده MHD بر میدانهای سرعت، دما و غلظت و همچنین انتقال جرم و حرارت نیز منظور گردیده است. 1-2 مروریبر کارهای گذشتهدر سال 1988 ناکایاما[2] و همکاران حل انتگرالی را برای جریان جابهجایی آزاد غیردارسی روی صفحه مسطح عمودی و یک مخروط عمودی در محیطی متخلخل اشباع ارائه دادند[1]. آنها نشان دادند که با افزایش عدد گراشف نرخ انتقال حرارت کاهش مییابد. این در حالی اتفاق میافتد که ضخامت لایه مرزی دمای بیبعد با عدد گراشف رابطه مستقیم دارد و با افزایش آن افزایش مییابد.در سال 1999 مورثی[3] و سنق[4] انتقال جرم و حرارت را روی یک صفحه مسطح عمودی واقع در محیطی متخلخل و تحت جابهجایی طبیعی بررسی کردند[2]. آنها مشاهده کردند که ضخامت لایه مرزی دمای بیبعد شده با کاهش پارامتر شار جرمی یعنی با تغییر حالت مکش به حالت دمش افزایش مییابد. با افزایش عدد گراشف ضخامت لایه مرزی سرعت بیبعد کاهش و ضخامت لایه مرزی دمای بیبعد و غلظت بیبعد افزایش مییابد. همچنین آنها نتیجه گرفتند که با افزایش شار جرمی سطح، کاهش عدد گراشف و همچنین با افزایش پارامتر نرخ شناوری، نرخ انتقال حرارت و انتقال جرم بیبعد نیز افزایش خواهد یافت.در سال 2003 وانگ[5]و همکاران با روش تحلیلی هموتوپی[6] انتقال جرم و حرارت را در مجاورت دیوار عمودی واقع در محیطی متخلخل و تحت جابهجایی طبیعی و با فرض جریان غیردارسی مطالعه کردند[3]. آنها نشان دادند که پروفیل دمای بیبعد، سرعت بیبعد و غلظت بیبعد با ثابت در نظر گرفتن اعداد گراشف، عدد لوئیس و نسبت شناوری با کاهش شار جرمی یعنی انتقال از حالت مکش به حالت تزریق افزایش مییابد. آنها همچنین نشان دادند که انتقال حرارت بیبعد در حالت دمش بیشتر از موارد دیگر است.
بررسی انتقال جرم و حرارت در جریان جابهجائی طبیعی نانوسیال آب- اکسید آلومنیوم، تحت یک میدان مغناطیسی ثابت در محیطی متخلخل در مجاورت دیوار عمودی
کلمات کلیدی:نانوسیال، انتقال حرارت، جابجایی آزاد، انتقال جرم، مگنتوهیدرودینامیک، محیط متخلخل فهرستمطالب:عنوان....... صفحهفصل اول: کلیات تحقیق1-1 مقدمه.. 21-2 مروریبر کارهای گذشته.. 31-3 هدف و موضوع تحقیق.. 91-4 روش تحقیق.. 101-5 مروری بر فصلها.. 11 فصل دوم: نانوسیالات2-1 مقدمه.. 132-2 مواد مورد استفاده در نانوسیالات.. 142-3 ویژگیهای نانوسیالات.. 152-4 روابط حاکم بر خواص نانوسیال.. 172-4-1 ضریب هدایت حرارتی.. 172-4-2 ویسکوزیته نانوسیالات.. 222-4-3 سایر خواص نانوسیالات.. 23 فصل سوم: محیط متخلخل3-1 مقدمه.. 253-2 توصیف محیطهای متخلخل.. 263-3روشهای میکروسکوپی و ماکروسکوپی.. 283-4 معادلات حاکم در محیط متخلخل.. 333-5 جمعبندی.. 38 فصل چهارم: هیدرو دینامیک مغناطیسی 4-1 مقدمه.. 404-2 هیدرودینامیک مغناطیسی چیست؟.. 404-3 تاریخچهای از هیدرودینامیک مغناطیسی.. 434-4 معادلات حاکم بر الکترودینامیک.. 464-4-1 میدان الکتریکی و نیروی لورنتز.. 464-4-2 قانون اهم و نیروی لورنتز حجمی.. 484-4-3 قانون آمپر.. 504-4-4 قانون فارادی.. 514-4-5 شکل کاهش یافتهی معادلهی ماکسول در هیدرودینامیک مغناطیسی 52 فصل پنجم: معادلات حاکم و شرایط مرزی5-1 مقدمه.. 555-2 معادلات حاکم و شرایط مرزی.. 55 فصل ششم: حل معادلات حاکم6-1 روش حل تشابهی.. 596-2 بیبعدسازی معادلات.. 616-3 حل معادلات.. 63 فصل هفتم: ارائه نتایج7-1 مقدمه.. 677-2 صحتسنجی برنامهی کامپیوتری.. 677-3 بررسی میدان سرعت، دما و غلظت.. 707-4 بررسی انتقال حرارت.. 837-5 بررسی انتقال جرم.. 88 فصل هشتم: نتیجهگیری و ارائه پیشنهادات8-1 نتیجهگیری.. 938-2 پیشنهادات برای پژوهشهای آینده.. 95 فهرست منابع.. 96پيوستها.. 100 فهرست جدولها عنوان............................................ صفحهجدول 2-1 : مدلهای ارائه شده برای هدایت حرارتی نانوسیال.. 18جدول 2-2: مقدارضریب براينانوسیالهايبرپایهسیالآب.. 21جدول 3-1: تخلخل و نفوذپذیری چند محیط متخلخل.. 31جدول 4-1: معادلات الکترودینامیک.. 52جدول 4-2: معادلات الکترودینامیک نهایی.. 53جدول 6- 1: خواص ترموفیزیکی نانوذرات و آب.. 63 فهرست شکلهاعنوان............................................ صفحهشکل 1- 1: شماتیک مسئله مورد بررسی.. 9شکل 3-1:یک نمونه محیط متخلخل طبیعی.. 27شکل 3-2: یک نمونه محیط متخلخل استفاده شده در کاربردهای صنعتی.. 28شکل 3-3: حجم معیار اولیه از محیط متخخل اشباع شده.. 29شکل 3-4: حجم معیار اولیه در محیط متخلخل.. 30شکل3-5: حجم کنترل در نظر گرفته شده.. 34شکل 6-1: تغییرات پروفیل سرعت در راستای xبر روی صفحه مسطح.. 59شکل 7-1: مقایسهی پروفیل سرعت در مطالعهی حاضر و کار مورثی و همکاران 68شکل 7-2: مقایسهی پروفیل دما در مطالعهی حاضر و کار مورثی و همکاران 68شکل 7-3: مقایسهی پروفیل غلظت در مطالعهی حاضر و کار مورثی و همکاران 69شکل 7-4: مقایسهی تغییرات عدد ناسلت با عدد بویانسی در مطالعه حاضر و کار مورثی و همکاران.. 69شکل 7-5: مقایسهی تغییرات عدد شروود با عدد بویانسی در مطالعه حاضر و کار مورثی و همکاران.. 70شکل 7-6: تغییرات پروفیل سرعت با کسر حجمی .. 71شکل 7-7: تغییرات پروفیل دما با کسر حجمی .. 71شکل 7-8: تغییرات پروفیل غلظت با کسر حجمی.. 72شکل 7-9: تغییرات پروفیل سرعت با عدد گراشف و شار جرمی.. 73شکل 7-10: تغییرات پروفیل دما با عدد گراشف و شار جرمی.. 73شکل 7-11: تغییرات پروفیل غلظت با عدد گراشف و شار جرمی.. 74شکل 7-12: تغییرات پروفیل سرعت با عدد هارتمن و شار جرمی.. 75شکل 7-13: تغییرات پروفیل دما با عدد هاتمن در شارهای جرمی مختلف 75شکل 7-14: تغییرات پروفیل غلظت با عدد هارتمن در شارهای جرمی مختلف 76شکل 7-15: تغییرات پروفیل سرعت با عدد بویانسی N.. 77شکل 7-16: تغییرات پروفیل دما با عدد بویانسیN.. 77شکل 7-17 :تغییرات پروفیل غلظت با عدد بویانسیN.. 78شکل 7-18: تغییرات پروفیل سرعت با عدد سورت و شار جرمی.. 79شکل 7-19: تغییرات پروفیل دما با عدد سورت و شار جرمی.. 79شکل 7-20: تغییرات پروفیل غلظت با عدد سورت و شار جرمی.. 80شکل 7-21: تغییرات پروفیل سرعت با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 81شکل 7-22: تغییرات پروفیل دما با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 81شکل 7-23: تغییرات پروفیل غلظت با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 82شکل 7-24: تغییرات پروفیل غلظت با عدد لوئیس شار جرمی منفی.. 82شکل 7-25: تغییرات عدد ناسلت با کسر حجمی .. 83شکل 7-26: تغییرات عدد ناسلت با عدد بویانسی در اعداد گراشف مختلف 86شکل 7-27: تغییرات عدد ناسلت با شار جرمی در اعداد هارتمن مختلف 86شکل 7-28: تغییرات عدد ناسلت با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف 87شکل 7-29: تغییرات عدد ناسلت با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف 87شکل 7-30: تغییرات عدد شروود با کسر حجمی در حالت شار جرمی مثبت 89شکل 7-31: تغییرات عدد شروود با عدد بویانس در شار جرمی و اعداد گراشف مختلف.. 90شکل 7-32: تغییرات عدد شروود با شار جرمی در اعداد هارتمن مختلف 90شکل 7-33: تغییرات عدد شروود با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف 91شکل 7-34: تغییرات عدد شروود با عدد سورت در اعداد دوفور مختلف.. 91 فهرست علائم شدت میدان مغناطیسیظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابتقطر بی بعد نانوذراتقطر بی بعد سیال پایهمیدان الکتریکیEتابع جریان بیبعدشار جرمیعدد گراشفشتاب گرانشعدد هارتمنضریب انتقال حرارتچگالی جریانضریب نفوذپذیریثابت بولتزمنضریب هدایت حرارتی بیبعدطول مشخصهlعدد ناسلتفشارعدد پکلتبار الکتریکیqعدد رایلیرینولدزشعاع ظاهریدمامولفه سرعت در راستای افقیسرعت حرکت براونیمولفه سرعت در راستای عمودیمحور مختصات افقیمحور مختصات عمودینمادهای یونانیمتغیرتشابهیویسکوزیتهدینامیکیضریب نفوذناپذیریچگالیویسکوزیتهدینامیکیکسرحجمینانوذراتتابعجریانثابتبولتزمان، نسبتضریبانتقالحرارتجامدبهمایعضریب هدایت الکتریکیثابت زمانیزیرنویسهاسیالپایهfبحرانیcموثرeffسیالfمغناطیسیmنانوسیالnfذرهpمعادلpeدیوارهw فصل اول:کلیات تحقیق1-1 مقدمهمحیط متخلخل و پدیده انتقال حرارت و جرم در آن، موضوعی است که توجه بسیاری از محققین شاخههای مختلف علوم را به خود معطوف نموده است. روشهای تجربی، بررسیهای تئوری و شبیهسازیهای عددی بسیاری که در این زمینه در مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی عمران، زمین شناسی و. . . صورت گرفته است مهر تصدیقی بر ادعای فوق میباشد.به علت کاربرد وسیع و روزافزون محیط متخلخل در زمینههای مختلف مهندسی همواره نیاز به مطالعات اساسی دربارهی چگونگی انتقال جرم و حرارت در محیط متخلخل وجود داشته است، چرا که بررسیهای دقیق، ابزاری برای بهبود بخشیدن به سیستمهای مهندسی حاوی مواد متخلخل و بالا بردن کیفیت و کارایی آنها میباشد. از موارد کاربرد فوق میتوان به عایقسازی حرارتی ساختمانها، عملیات حرارتی در زمین، راکتورهای کاتالیزوری شیمیایی، آلودگی آبهای زیرزمینی، صنعت سرامیک، تکنولوژی زیستشناختی، واحدهای ذخیره انرژی، مبدلهای حرارتی، خنکسازی، وسایل الکترونیکی، مخازن نفتی و نمونههای دیگر از این دست اشاره نمود. از طرفی در بسیاری از موارد، کوچکسازی سیستمهای انتقال حرارت از یکسو و افزایش شار حرارتی از سوی دیگر، نیاز به انتقال حرارت در زمان کوتاه و شدت بالا را ضروری میسازد. در مواردی که نیاز به انتقال شار حرارتی زیاد از محیط جامد به سیال است، روشهای موجود نظیر تغییر در دینامیک سیال، هندسه جریان، شرایط مرزی و. . . به تنهایی نمیتوانند از عهدهی تقاضای روز افزون کنترل انتقال حرارت در فرآیندهای موجود برآیند. لذا نیاز فوری به مفاهیم جدید و بدیع جهت کنترل انتقال حرارت احساس میشود. تکنولوژی نانوسیال پتانسیل بالایی را برای کنترل سیستمهای مشمول انتقال حرارت در حجم کوچک ارائه میدهد. به این معنا که با اضافه نمودن مواد افزودنی به سیال پایه میتوان در جهت بهبود خواص ترموفیزیکی آن عمل نمود. در این میان میدانهای مغناطیسی خارجی در بسیاری از جریانهای طبیعی و صنایع تاثیرگذار هستند. به شاخهای از مطالعات که به اثر متقابل بین میدان مغناطیسی و سیال هادی در حال حرکت میپردازد، هیدرودینامیک مغناطیسی[1] MHD میگویند. بررسی این شاخه منوط به دانستن معادلات حاکم بر مغناطیس و سیالات و تاثیر هر کدام از پارامترهای این دو دانش بر یکدیگر میباشد. در مطالعه حاضر اثر پدیده MHD بر میدانهای سرعت، دما و غلظت و همچنین انتقال جرم و حرارت نیز منظور گردیده است. 1-2 مروریبر کارهای گذشتهدر سال 1988 ناکایاما[2] و همکاران حل انتگرالی را برای جریان جابهجایی آزاد غیردارسی روی صفحه مسطح عمودی و یک مخروط عمودی در محیطی متخلخل اشباع ارائه دادند[1]. آنها نشان دادند که با افزایش عدد گراشف نرخ انتقال حرارت کاهش مییابد. این در حالی اتفاق میافتد که ضخامت لایه مرزی دمای بیبعد با عدد گراشف رابطه مستقیم دارد و با افزایش آن افزایش مییابد.در سال 1999 مورثی[3] و سنق[4] انتقال جرم و حرارت را روی یک صفحه مسطح عمودی واقع در محیطی متخلخل و تحت جابهجایی طبیعی بررسی کردند[2]. آنها مشاهده کردند که ضخامت لایه مرزی دمای بیبعد شده با کاهش پارامتر شار جرمی یعنی با تغییر حالت مکش به حالت دمش افزایش مییابد. با افزایش عدد گراشف ضخامت لایه مرزی سرعت بیبعد کاهش و ضخامت لایه مرزی دمای بیبعد و غلظت بیبعد افزایش مییابد. همچنین آنها نتیجه گرفتند که با افزایش شار جرمی سطح، کاهش عدد گراشف و همچنین با افزایش پارامتر نرخ شناوری، نرخ انتقال حرارت و انتقال جرم بیبعد نیز افزایش خواهد یافت.در سال 2003 وانگ[5]و همکاران با روش تحلیلی هموتوپی[6] انتقال جرم و حرارت را در مجاورت دیوار عمودی واقع در محیطی متخلخل و تحت جابهجایی طبیعی و با فرض جریان غیردارسی مطالعه کردند[3]. آنها نشان دادند که پروفیل دمای بیبعد، سرعت بیبعد و غلظت بیبعد با ثابت در نظر گرفتن اعداد گراشف، عدد لوئیس و نسبت شناوری با کاهش شار جرمی یعنی انتقال از حالت مکش به حالت تزریق افزایش مییابد. آنها همچنین نشان دادند که انتقال حرارت بیبعد در حالت دمش بیشتر از موارد دیگر است.