بررسی عددی خنک کاری بهینه مانع مربعی

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه بسته با وجود یک مانع مربعی گرم دما ثابت مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج ارائه شده، توسعه مقاله ی منتشر شده ی قبل ({1}: نظری م ، رمضانی س، انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک حفره مربعی با وجود مانع گرم به روش شبکه بولتزمن، مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس، دوره 11 ، ص 133-119 ) بوده و اثرات هندسی مانع و محل قرار گیری آن بر روی انتقال حرارت به دقت لحاظ شده است . سیال مورد بررسی هوا و جریان سیال دو بعدی ، پایا و تراکم ناپذیر است . برای شبیه سازی عددی از روش شبکه بولتزمن استفاده شده و نتایج حاصل ، با نتایج روش حجم محدود نیز مقایسه شده است . علاوه بر این ، برای نخسین بار یک تحلیل مقیاسی بین دو روش انجام شده است . در روش شبکه بولتزمن، معادلاتت مومنتوم با استفاده از اعمال نیروی حجمی در معادله بولتزمن قابل استخراج است . تاثیر تغییر نسبت طول مانع به طول محفظه و همچنین تاثیر تغییر عدد رایلی بر الگوی جریان سیال و انتقال حرارات در محفظه بررسی شده است ، با افزایش عدد رایلی از 10³ تا 10 5 انتقال حرارت افزایش می یابد و افزایش نسبت طول عطفه به طول خفره از 1/. تا 4/. نیز باعث افزایش انتقال حرارت می شود . تعییرات عدد ناسلت با تغییر مکان مانع و برای اعداد رایلی محتلف ، نمایش داده شده و مکانی از مانع که در آن بیشترین نرخ انتقال خرارترخ میدهد ، مورد بررسی قرار گرفته است .

Keywords:

انتقال حرارت جابجایی آزاد , روش شبکه بولتزمن , روش حجم محدود , محفظه بسته