بررسی جریان لایه ی مرزی حرارتی روی یک گوشه با دمای سطح متغییر

در این تحقیق، توزیع دما در لایه ی مرزی حرارتی روی گوشه بررسی شده است. معادلات لایه ی مرزی پیوستگی، ممنتوم و انرژی براساس مدل فالکنر- اسکن با شرایط دمای دیواره ی متغییر برای جریان آرام، پایدار و تراکم ناپذیر به دست آمده و با استفاده از حل تشابهی به معادلات دیفرانسیل ساده ممنتوم و انرژی با اعمال دمای متغییر دیواره ی (ضریب n) به فرم جدیدی ارائه می­شود. برای حل معادلات حاصل، با توجه به شرط مرزی بی­نهایت، از روش نیمه تحلیلی تلفیقی اصلاح شده استفاده می­گردد. نتایج به دست آمده از این روش با روش عددی برای یک شرایط خاص در عدد پرانتل یک مقایسه و حداکثر خطا ۰۲۰/۰ درصد حاصل شد. با افزایش n از ۵/۰ تا ۵/۱ و عدد پرانتل از ۷/۰ تا ۱۰ برای جریان با زوایای مختلف، ضخامت لایه مرزی حرارتی سریع­تر رشد می­نماید. با توجه به اینکه عدد ناسلت رابطه ی مستقیم با شیب ضخامت لایه ی مرزی حرارتی دارد، با افزایش شیب گوشه و n، عدد ناسلت نیز افزایش می­یابد به گونه­ای که در پرانتل یک و شیب ۹۰ درجه با افزایش  n تا ۵/۱، عدد ناسلت ۵/۳۶% افزایش می­یابد. در گوشه باز شونده ( زاویه منفی) با افزایش عدد پرانتل برای یک n ثابت رفتار جریان مانند قبل بوده و عدد ناسلت افزایش می­یابد اما با افزایش n، ضخامت لایه ی مرزی حرارتی نیز افزایش می­یابد که در نتیجه شیب لایه مرزی دما کاهش خواهد یافت بنابراین عدد ناسلت نیز کاهش می­یابد. به طوری که عدد ناسلت در نقطه جدایش با افزایش n تا ۵/۱ به میزان ۵/۱۴% کاهش می­یابد.

کلیدواژه ها:

لایه ی مرزی حرارتی دمای متغییر روش تلفیقی اصلاح شده روش عددی فالکنر ، اسکن