بررسی انتقال گرمای جابه‌جایی اجباری از سیلندرهای بیضوی دوار

در این تحقیق انتقال گرمای جابه‌جایی از سیلندرهای دوار مورد بررسی قرار گرفته است. سیلندرها از نوع بیضوی با نسبت قطرهای 0625/0، 5/0 و 1 با آهنگ چرخش 5/0، 1 و 5/1 می‌باشند. معادلات حاکم شامل پیوستگی، مومنتم و انرژی با روش‌های عددی حل و خطوط جریان، بردارهای سرعت و کانتور دما استخراج شده است. تحلیل عددی برای رینولدز ثابت در محدوده جریان لایه ای با روش المان محدود توسط نرم افزار تجاری Comsol صورت گرفته است. برای شبیه‌سازی جریان چرخشی حول سیلندر، ناحیه‌ی حل به دو ناحیه‌ی چرخشی و ثابت تقسیم و به یکدیگر کوپل گردید. با تغییر آهنگ چرخش، میزان انتقال گرما و خطوط جریان در هر یک از حالات ارائه شده است. جریان به صورت ناپایا تحلیل شده که لحظه‌ی شروع تحلیل برابر با شروع ناگهانی سیلندر به چرخش است. نتایج نشانگر افزایش انتقال گرما در تمامی نسبت قطرها با افزایش نسبت چرخش است. در نسبت چرخش بالاتر گردابه‌ها در مسیر دوران دیواره‌ی جامد بالاجبار حذف شده و سریعا به لبه‌ی سیلندر منتقل می‌گردند. از نظر نسبت انتقال گرما به نیروی پسآ، بهترین حالت استوانه‌ی دوار است.

Keywords:

انتقال گرمای جابه‌جایی , سیلندر بیضوی دوار , عدد ناسلت , تحلیل عددی , آهنگ انتقال گرما , روش المان محدود