مطالعه عددی تاثیرضریب منظری بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی در محفظه های مستطیلی شیبدار در اعداد رایلی متفاوت

انتقال حرارت جابه جایی طبیعی درون یک محفظه به شکل هندسی محفظه، میزان و نحوه ی گرمایش و سرمایش روی دیوارهای گرم و سرد، خواص سیال درون محفظه، و طرز قرارگیری آن بستگی دارد. در این مقاله موضوع جریان جابجایی طبیعی داخل محفظه مستطیلی بسته که دو دیوار آن گرم و سرد بوده و دو دیوار دیگر عایق هستند به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل این اختلاف دما، سیال عامل که در اینجا هوا در نظر گرفته شده است، یک جریان جابه جایی طبیعی را در حضور شتاب ثقل درون محفظه به وجود می آورد که به تاثیر عدد رایلی، ضریب منظری و دوران محفظه بر روی تغییرات عدد ناسلت، ناپایداری در مساله بنارد، مقایسه ناسلت حل عددی با رابطه های تجربی پرداخته شده است. در ابتدا تاثیر عدد رایلی در محفظه با شیب 90 درجه بر روی عدد ناسلت برای رایلی های بین 105 و 107 بررسی شده است. در ادامه در عدد رایلی 105 ، به ازای ضرایب منظری گوناگون0/5، 1، 2، 4و6 در دو حالت محفظه صفر و90 درجه تاثیر ضریب منظری بررسی شده است. نتایج نشان میدهد افزایش ضریب منظری از 0/5 به یک در محفظه صفر درجه باعث افزایش %26 در عدد ناسلت می شود. همچنین به بررسی تاثیر دوران محفظه برعدد ناسلت پرداخته شده است. در ضریب منظری یک انحراف از حالت افقی به افزایش عدد ناسلت تا زاویه حدود 60 درجه به علت افزایش مولفه نیروی حجمی در راستای دوران مواجه شده است و در ضریب منظری 6 تا انحراف 10 درجه با افت ناسلت وبا افزایش دوران تا 90 درجه ناسلت افزایش می یابد بعد از آن به علت از بین رفتن گرادیان دما در خلاف جهت شتاب گرانش یک روند نزولی در ناسلت موجب می شود که در نهایت منجر به عدم جابجایی طبیعی در زاویه 180 درجه می شود. در انتها نتایج اعداد ناسلت بدست آمده از حل عددی با روابط تجربی موجود مقایسه شده است.

Keywords:

انتقال حرارات جابه جایی طبیعی , عدد رایلی , ضریب منظری , دوران محفظه , عدد ناسلت