شبیه سازی عددی جریان جابجایی اجباری در محیط متخلخل ایزوتروپ

در این مقاله جریان و انتقال حرارت سیال هوا در یک محیط متخلخل دو بعدی شامل آرایهی متناوبی از سیلندرهای مربعی شکل با دمای دیواره ثابت با استفاده از مدلسازی در سطح منفذ )حجم شاخص اولیه( برای کاهش زمان پردازش، به صورت عددی شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. اثر عدد رینولدز )در گستره آرام و مغشوش( و تخلخل های مختلف بر خطوط همدما، خطوط جریان و عدد ناسلت تحلیل شده است. همچنین گردابه های ایجاد شده در پشت موانع مربعی درون محیط متخلخل، برحسب عدد رینولدز نمایش و تاثیر آن بر انتقال حرارت مطالعه شده است. برای مدلسازی جریان مغشوش از مدل آشفتگی دو بعدی k در محاسبات استفاده و گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان، به روش حجم محدود صورت گرفته است. نتایج دلالت بر آن دارند که افزایش عدد رینولدز و کاهش تخلخل به افزایش انتقال حرارت منجر میگردد. بعلاوه، با افزایش تخلخل نفوذ حرارت در جریان سیال تسریع و بهبود میگردد.

Keywords:

محیط متخلخل , جریان آشفته , مدل k−ε , انتقال حرارت , شبیهسازی