مهرداد نادربنی - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
سیدمسعود حسینی سروری - دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان
قنبرعلی شیخ زاده - دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان

در این مقاله جریان جابه جایی آزاد دو بعدی و آرام داخل یک حفره مربعی به صورت عددی شبیه سازی و مطالعه شده است. دیواره بالایی حفره مربعی عایق و دیواره پایینی و سمت راست در دمای ثابت است و دیواره سمت چپ دارای شار حرارتی متغیر می باشد. دیواره سمت چپ دارای دو ویژگی است: اول این که تنها بخشی از دیوار تحت بارگذاری حرارتی است و بقیه آن عایق می باشد و دوم این که بار حرارتی اعمال شده به آن در راستای طول متغیر می باشد(مشابه سیستم گرمایی یک محیط بسته که دارای هیتر های با قدرت مختلف است). مطالعه برای اعداد رایلی مختلف ( سه عدد رایلی 103، 104 و 105)، با اندازه های متفاوت طول صفحه حرارتی و شار حرارتی انجام شده است. با محاسبه شار حرارتی روی سطح طرح در دیواره سمت راست کار حاضر با مرجع مورد نظر مقایسه شده است. همچنین میدان جریان و دما برای حالتهای مختلف بررسی شده است. بررسی نمودارها می تواند به انتخاب بهترین حالت جهت رسیدن به شار حرارتی مطلوب در سطح طرح کمک کند. همچنین این تحلیل می تواند به بهینه کردن سیستم-گرمایشی یک محیطه بسته کوچک کمک نماید.

جابه جایی آزاد، حفره مربعی، شار حرارتی متغیر، مطالعه عددی