استفاده از روش شبکه بولتزمن در شبیه سازی جابجایی آزاد و تولید انتروپی در محفظه مربعی: بررسی اثر محل گرم کننده

انتقال حرارتی جابجایی آزاد در محفظه ها به علت ظهور آن در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است . در این تحقیق از شبیه سازی دو بعدی با استفاده از روش شبکه بولتزمن و تقریب بوزینسک برای حل میدان دما و جریان داخل محفظه ای مربعی استفاده شده است . هدف از این تحقیق بررسی اثر تغییر محل بخش گرم کننده بر جابجایی آزاد و تولید انتروپی با پدیده های غیر خطی همراه در محفظه های مربعی بوده است. در هندسه شبیه سازی شده ./4 از طول سطح کناری سمت راست مدل به عنوان بخش گرم کننده دما ثابت عمل نموده و مابقی دیواره سمت راست و کل دیواره پایینی آدیاباتیک فرض شده است. دیواره های بالایی و سمت چپ دما ثابت سرد بوده اند. شبیه ساز یها در عدد پرانتل ثابت Pr=0.71 و اعداد رایلی از 103تا106 صوررت گرفته است. مشاهده گردید که محل بخش گرم کننده و عدد رایلی تأثیر چشمگیری بر میدان جریان و دمای داخل محفظه و در نتیجه بر روی تولید انتروپی دارد . با افزایش عدد رایلی مقدار عدد نوسلت در مدلهای مختلف افزایش مییابد. در مدلهای مختلف با افزایش فاصله سطح دما ثابت گرم از سطح دما ثابت سرد بالایی تولید انتروپی بدون بعد افزایش مییابد. در سمت دیگر مقدار حداکثر عدد نوسلت برای دیواره سمت راست زمانی مشاهده می شود که دیواره سرد و گرم مجاور می باشند. نرخ ازدیاد عدد نوسلت بر روی سطح گرم کننده و سطح سمت چپ دراعداد رایلی بالا افزایش می یابد. برای تمام جایگذاریهای بخش گرم کننده با افزایش عدد رایلی تولید انتروپی بدون بعد کاهش مییابد

Keywords:

جابجایی آزاد , تولید انتروپی , روش شبکه بولتزمن , محفظه مربعی