Nanofluid is one of the solutions of heat transfer, which can apply in devices fields as nuclear power, Nano-electronics systems, and solar fluid heating. In this work, the natural convection of Cuwater nanofluid is examined using the Lattice Boltzmann Method (LBM) as a mesoscopic approach. The main objectives of this work are to study the performance and pattern of Cu-water nanofluid and to demonstrate that the nanofluids behave differently while improving their energy transfer compared to pure fluids. The set goal was achieved by solving the tasks: based on the streamlines and isotherms profiles to demonstrate how the convection process and temperature gradients improve. Also, conducting study on heat transfer of nanofluid by calculate the Nusselt number. Depending on the nanoparticle volume percentage , the Grashof number Gr , and the hot obstacle have a significant impact on the convection flow and rate of heat transfer. The most important result is the enhancement of heat transfer with the increasing of volume fraction for a particular Grashof number, also it improves with the rising of Grashof number for a particular nanoparticles volume fraction. Therefore, the aspect ratios of the enclosure have played a significant part in Nusselt number variation. In addition, we found that the Nusselt number avg Nu is higher in the case of cavity without hot obstacle more than for cavity with hot obstacle, so the heat transfer improves in the case of cavity without hot obstacle. The significance of the obtained results consists that the nanofluid is one of the ways to improve heat transfer due to its specific characteristics and properties.

Obiectivele principale ale acestei lucrări sunt de a studia performanța și modelul nanofluidului ”Cu-apă” și de a demonstra că nanofluidele se comportă diferit în timp ce își îmbunătățesc transferul de energie în comparație cu fluidele pure. Scopul stabilit a fost atins prin rezolvarea sarcinilor: pe baza profilurilor de fluidizare și izoterme pentru a demonstra modul în care procesul de convecție și gradienții de temperatură se îmbunătățesc. De asemenea, efectuarea unui studiu privind transferul de căldură al nanofluidului prin calcularea numărului Nusselt. În funcție de procentul de volum al nanoparticulelor , numărul Grashof Gr și obstacolul fierbinte au un impact semnificativ asupra fluxului de convecție și ratei transferului de căldură. Cel mai important rezultat este îmbunătățirea transferului de căldură odată cu creșterea fracției de volum pentru un anumit număr Grashof, de asemenea, se îmbunătățește odată cu creșterea numărului Grashof pentru o anumită fracție de volum de nanoparticule. Prin urmare, raporturile de aspect ale incintei au jucat un rol semnificativ în variația numărului Nusselt. În plus, am constatat că numărul Nusselt avg Nu este mai mare în cazul cavităţii fără obstacol fierbinte mai mult decât în cazul cavităţii cu obstacol fierbinte, astfel încât transferul de căldură se îmbunătăţeşte în cazul cavităţii fără obstacol fierbinte. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că nanofluidul este una dintre modalitățile de îmbunătățire a transferului de căldură datorită caracteristicilor și proprietăților sale specifice.

Наножидкость — это одно из решений теплопередачи, которое может применяться в таких областях, как ядерная энергетика, системы наноэлектроники и нагрев солнечной жидкости. В этой работе естественная конвекция наножидкости Cu-вода исследуется с использованием метода решеточных уравнений Больцмана при мезоскопическом подходе. Основные цели этой работы — изучить характеристики и структуру наножидкости «медь-вода» и продемонстрировать, что наножидкости ведут себя по-другому, улучшая при этом передачу энергии по сравнению с чистыми жидкостями. Исследование проведено для объемной доли твердых наночастиц и числа Грасгофа Gr в пределах от 0 до 8% и от 310 до 5 10 , соответственно. Поставленная цель была достигнута путем решения следующих задач: на основе профилей линий тока и изотерм продемонстрировать, как улучшается процесс конвекции и температурные градиенты. Также проводятся исследования теплопередачи наножидкости путем расчета числа Нуссельта. В зависимости от объемной доли наночастиц число Грасгофа Gr и горячее препятствие оказывают существенное влияние на конвекционный поток и скорость теплопередачи. Наиболее важным результатом является рост теплопередачи с увеличением объемной доли наночастиц для определенного числа Грасгофа, а также она расчете увеличением числа Грасгофа при определенной объемной доле наночастиц. Таким образом, соотношение сторон корпуса сыграло значительную роль в изменении числа Нуссельта. Кроме того, мы обнаружили, что число Нуссельта выше в случае полости без горячего препятствия больше, чем в полости с горячим препятствием, поэтому теплообмен улучшается в случае полости без горячего препятствия. Значимость полученных результатов состоит в том, что применение наножидкости является одним из способов улучшения теплоотдачи благодаря своим специфическим характеристикам и свойствам