انتقال حرارت جابه جایی روی یک استوانه نوسانی به روش ترکیبی شبکه بولتزمن اختلاف محدود مرزشناور

در این مطالعه به بررسی انتقال حرارت جابه جایی اجباری به روش ترکیبی شبکه بولتزمن – اختلاف محدود – مرز شناور برای شبیه-سازی مسایل حرارتی، در حضور جسم شناور بین دو صفحه ی موازی پرداخته شده است. در این روش معادله های بقای جرم و مومنتوم به روش شبکه بولتزمن – مرز شناور و معادلهی انرژی به روش اختلاف محدود حل گردیدهاند. به دلیل حضور مرز شناور در دامنهی حل، اثر این مرز با وارد کردن جملهی نیرو و منبع انرژی خارجی در معادله های مربوط در نظر گرفته شده و به دنبال آن جریان و انتقال حرارت حول استوانهی ساکن و متحرک در اعداد پرانتل مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه به بررسی تغییرات ضرایب نیرو و عدد ناسلت در اطراف استوانه پرداخته و همچنین نشان داده شده است که استفاده از روش اختلاف محدود در حل میدان دما، تاثیر افزایش عدد پرانتل بر روی عدد رینولدز و تعداد گرهها را برداشته و بدون نیاز به ریزسازی شبکه، با تعداد گره کمتر قادر به حل مساله میگردد. به طوریکه در حل به روش اختلاف محدود نسبت به روش شبکه بولتزمن تعداد گره ها در حدود 90 درصد ( 14 برابر) کاهش پیدا کرده است.

Keywords:

شبکه بولتزمن , روش مرز شناور , معادله ی انرژی , روش اختلاف محدود