بررسی کیفی انتقال گرمای جابجایی اجباری ناپایا در جریان داخلی سه بعدی با اعمال سیلندر با مقطع مربعی عمود بر جریان

در این پژوهش مساله کلاسیک جریان داخلی در یک کانال با مقطع مربعی که دارای دیواره های گرمتر از جریان اصلی می باشد، بررسی شده است. جریان ورودی در محدوده ی آرام وارد می شود. عدد رینولدز مابین 011 تا 0111 براساس شرای ورودی در نظر گرفته شده است. برای تقویت نرخ انتقال گرما در مسیر جریان اصلی یک سیلندر با مقطع مریعی شکل هم دما با سیال عبوری قرار داده شده است. حضور مانع در مسیر اصلی باعث اختلاط بیشتر جریان و رفتاری متمایل به جریان آشفته می شود. با توربولنس شدن میدان جریان پس از برخورد سیال با مانع، ذرات برخورد بیشتر با یکدیگر می کنند که باعث افزایش ضریب انتقال گرما می شود. مزیت استفاده از سیلندر با لبه های تیز ثابت ماندن محل جدایش که همان گوشه های تیز مانع است ، می باشد. ناحیه ی گردابه تشکیل شده باعث تغییر در رشد لایه مرزی حرارتی تشکیل شده برروی دیواره های کانال می شود که نتیجه ی آن تغییر ضریب انتقال گرما است. برای رصد بهتر میدان جریان و پدیده ی جدایش از مدل توربولنسی LES برای مدل سازی عددی در نرم آفزار Fluent استفاده شده است. برای بررسی تغییرات نرخ انتقال گرما در طول مسیر جریان، ضریبانتقال حرارت متوس و عدد ناسلت متوس محاسبه شده است. نتایج نهایی نشان می دهد با افزایش عدد رینولدز از مقدار 011 تا 0111 ، شار گرمایی از 0011 تا kw/m 2 0111 تقریبا به صورت خطی افزایش پیدا می کند.

Keywords:

جریان داخلی , انتقال حرارت جابجایی اجباری , سیلندر با مقطع مربعی شکل , لایه مرزی گرمایی , عدد ناسلت