بررسی عددی انتقال گرمایی جابجایی طبیعی درون یک محفظه دایروی حاوی منبع حرارتی

مطالعه ی حاضر به بررسی عددی برای جریان های آرام در حفره ی دایروی همراه با تاثیرات جابجایی طبیعی پرداخته است. برای حل معادلات حاکم شامل معادله ی بقای جرم (پیوستگی)، معادله ی بقای اندازه حرکت خطی (معادله ی مونتوم) و معادله ی انرژی از روش الان محدود در نرم افزار کامسول استفاده شده است. در حل این معادلات از خواص ترموفیزیکی وابسته به دما استفاده می شود. جریان سیال دو بعدی و هوا نیز به عنوان سیال موجود در محفظه انتخاب شده اند. انتقال حرارت جابجایی، خواص سیال عبوری، عدد رایلی از جمله متغیرهای تاثیرگذار بر میدان های جریان و انتقال حرارت می باشند که اثرات هر یک بطور کامل تشریح گردیده است. نتایج به صورت توزیع جریان سیال و خطوط همدما برای حالت های مختلف بیان شده است. این مطالعه دو حالت حفره ی داخلی گرم و سرد را مورد مطالعه قرار داده است. هر کدام از حالات برای شعاع های مختلف و اعداد رایلی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در مورد اثر هندسه ی سرد مشاهده شده است که با توجه به دایره بودن سطح سرد، جریان که روی این سطح قرار می گیرد به خاطر افزایش وزن و نیروی گرانش، سیال رو به پایین جریانن یافته و سبب تشکیل دو گردابه در دو طرف هندسه می گردد. همینطور باید بیان کرد که سیال روی نقطه ی اکسترمم این منحنی بیشینه سرعت خود را تجربه می کند.

Keywords:

انتقال حرارت جابجایی , جابجایی طبیعی , روش المان محدود , حفره ی دایروی