بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی اجباری سیال غیرنیوتنی عبوری از کانال با موانع دوکی شکل

در این مقاله به تحلیل میدان جریان و انتقال حرارت سیالات غیرنیوتنی درکانال با موانع دوکی شکل پرداخته شده است. اثرات پارامترهای مختلفی مانند اثر ابعاد هندسه موانع، نحوه چیدمان موانع و اعداد رینولدز مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین اثر شاخص های توانی مختلف سیال غیرنیوتنی و اثر آن بر ضریب درگ و عدد ناسلت مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا بررسی استقلال از مش صورت پذیرفته و سپس نتایج تحقیق حاضر در دو حالت نیوتنی و غیرنیوتنی با کارهای پیشین صحت سنجی شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش اندازه پارامتر D/H (اندازه قطر پیشانی موانع) و W/D (اندازه دنباله موانع)، میزان انتقال حرارت از موانع کاهش مییابد. با افزایش عدد رینولدز جریان اینرسی سیال افزایش یافته و سبب بهبود خواص انتقالی و افزایش انتقال حرارت گردیده است. بررسی هندسی موانع دوکی شکل نشان داد که با افزایش قطر پیشانی موانع، ضریب درگ فشاری و اصطکاکی افزایش پیدا میکند؛ این در حالی است که افزایش اندازه دنباله موانع دوکی سبب افزایش ضریب درگ اصطکاکی و کاهش ضریب درگ فشاری میگردد. با افزایش شاخص توانی عدد ناسلتکاهش پیدا یافته و برای سیالات غیرنیوتنی باریک شونده (n<۱) میزان افتهای اصطکاکی و فشاری کمتری بهدست آمده است. همچنین مشخص شد که به ازای کلیه پارامترها، در آرایش جابجا شده موانع، میزان انتقال حرارت نسبت به حالت آرایش منظم بیشتر میباشد.

کلیدواژه ها:

جریان داخل کانال ، مانع دوکی شکل ، سیال غیرنیوتنی ، شاخص توانی