استفاده از روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه در شبیه سازی جابجایی طبیعی سیال نیوتنی و غیرنیوتنی با میدان مغناطیسی

هدف از مطالعه پیش رو، بررسی اثر جهت اعمال میدان مغناطیسی به دو صورت یکنواخت و غیریکنواخت بر انتقال حرارت سیال نیوتنی و غیرنیوتنی با مدل توانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه است. شبیه­سازی با نوشتن کد رایانه­ای به زبان فرترن صورت پذیرفته است. جابجایی طبیعی درون محفظه­ای دو بعدی حاوی مانع لوزی شکل ایجاد می­شود که این مانع در سه حالت دمایی مختلف بررسی می­شود. دیواره سرد محفظه در سه شکل صاف، منحنی و مورب ارزیابی می­شود. نتایج نشان می­دهد، افزایش عدد رایلی و کاهش شاخص توانی و عدد هارتمن سبب افزایش قدرت جریان و میزان انتقال حرارت می­شود. طراحی دیواره به صورت صاف به طور میانگین در حدود ۷۰ درصد قدرت جریان و ۳۰ درصد انتقال حرارت را افزایش می­دهد. قرارگیری مانع در دمای ثابت سرد به طور متوسط سبب افزایش ۲۰ درصدی عدد ناسلت متوسط می­شود. اثر میدان مغناطیسی برای دیواره صاف بیشترین و برای دیواره مورب کمترین است و این اثر با افزایش شاخص توانی کاهش می­یابد. در حالت کلی، غیریکنواخت اعمال کردن میدان مغناطیسی در حدود ۱۰ درصد عدد ناسلت متوسط را افزایش می­دهد و منجر به افزایش قدرت جریان می­شود. نتایج نشان می­دهد تاثیر شکل دیواره و نوع اعمال میدان مغناطیسی برای سیال ضخیم­شونده، ناچیز است. کاهش بیشتر قدرت جریان و عدد ناسلت متوسط با اعمال میدان مغناطیسی به صورت افقی مشاهده می­شود.

کلیدواژه ها:

جابجایی طبیعی ، میدان مغناطیسی غیر یکنواخت ، روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه ، شکل مختلف دیواره ، سیال با مدل توانی ، شرط دمایی مختلف مانع