مروری بر حل تشابهی ارائه شده بر جریان جابجایی طبیعی در جریانی از سیال توانی

در این پژوهش مسئله انتقال حرارت جابجایی آزاد بر روی یک سطح تخت شبه بی نهایت با شیب مایل و شرط مرزی دما ثابت مورد بررسی است. در این پژوهش ابتدا معادلات حاکم بر لایه مرزی استخراج و در وهله دوم این معادلات با تبدیل تشابهی بررسی می شود. مزیت اصلی این حل این می باشد که می توان نتایج و معادلات استخراج شده را به مسئله انتقال حرارت جابجایی طبیعی بر روی صفحه افقی یا صفحه عمودی تعمیم داد. حرکت سیال در جابجایی آزاد به سبب تغییر چگالی و میدان شتاب گرانش رخ میدهد. با توجه به اینکه در این مسئله فرض تراکم ناپذیری جریان نقض می شود فلذا با ساده سازی بوزینیسک تغییرات چگالی را به تغییرات دمایی ربط می دهیم. در نزدیکی لبه ابتدایی نیروی شناوری به صورت عمودی به صفحه وارد می شود در حالیکه در جریان پایین دست این نیرو غالبا به صورت مماسی به صفحه مایل وارد خواهد شد. در حل این مسئله هم از تبدیل تشابهی مستقیم و هم از تبدیل تشابهی موضعی استفاده شده است که تطابق خوبی باهم دارند.

Keywords:

جابجایی آزاد , سیال توانی , صفحه مایل , تبدیل تشابهی , لایه مرزی , نیروی شناوری