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Natural Convection Heat Transfer in a Porous Cavity with Sinusoidal Temperature Distribution Using Cu/Water Nanofluid: double MRT lattice boltzmann method

引用

Communications in Computational Physics 2021年第1期29卷 292-318页

作者： Hasan Sajjadi Amin Amiri Delouei Rasul Mohebbi Mohsen Izadi Sauro Succi Department of Mechanical Engineering Faculty of EngineeringUniversity of BojnordBojnordIran School of Engineering Damghan UniversityDamghanIran Mechanical Engineering Department Faculty of EngineeringLorestan UniversityKhorramabadIran Center for Life Nanoscience Italian Institute of TechnologyViale Regina Margherita 29500161RomaItaly Physics Department Harvard University29 Oxford StreetCambridgeMA 02138USA

In this study,natural convection flow in a porous cavity with sinusoidal temperature distribution has been analyzed by a new double multi relaxation time(MRT)lattice boltzmann method(LBM).We consider a copper/water nanofluid filling a porous *** simulating the temperature and flow fields,D2Q5 and D2Q9 lattices are utilized respectively,and the effects of different Darcy numbers(Da)(0.001-0.1)and various Rayleigh numbers(Ra)(10^(3)-10^(5))for porosity(ε)between 0.4 and 0.9 have been *** deviation(θ)changed from 0 toπand the volume fraction of nanoparticles(∅)varied from 0 to 6%.The present results show a good agreement with the previous works,thus confirming the reliability the new numerical method proposed in this *** is indicated that the heat transfer rate increases at increasing Darcy number,porosity,Rayleigh number,the volume fraction of nanoparticles and phase ***,the most sensitive parameter is the Rayleigh *** maximum Nusselt deviation is 10%,32%and 33%for Ra=10^(3),10^(4) and 10^(5),respectively,withε=0.4 toε=*** can be concluded that the effect of Darcy number on the heat transfer rate increases at increasing Rayleigh number,yielding a maximum enhancement of the average Nusselt number around 12%and 61%for Ra=10^(3) and Ra=10^(5),respectively.

关键词： Porous media double multi relaxation time-lattice boltzmann method nanofluid natural convection sinusoidal temperature distribution

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