بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد در محیط متخلخل برای هندسه های مختلف دایروی با شبیه سازی عددی شبکه بولتزمن

در این مقاله ، جریان جابه جایی طبیعی و انتقال حرارت بین محفظه مربعی و سیلندر یا سیلندرهای داخلی که با محیط متخلخل پر شده، به صورت عددی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بررسی شده است . دیوارههای محفظه مربعی در دمای ثابت سرد و سیلندرهای داخلی در دمای ثابت گرم قرار دارند. تاثیر اعداد رایلی ، دارسی ، ضریب تخلخل محیط ، تعداد و آرایش سیلندرها بر روی عدد ناسلت دیواره سرد محفظه و انتقال حرارت بررسی شده است . در شبیه سازی انجام گرفته ، میدان جریان و دما با حل همزمان توابع توزیع چگالی و دما، محاسبه شده است . نتایج به دست آمده به خوبی حرکت جریان سیال و توزیع دمای داخل محیط متخلخل را نشان می دهد. صحت شبیه سازی انجام شده با استفاده از مقایسه نتایج با تحقیقات معتبر گذشته بررسی شده است ، که تطابق خوب نتایج نشان دهنده دقت بالای کد کامپیوتری حاضر می باشد. نتایج بیانگر این است که ، با افزایش عدد رایلی و ضریب تخلخل انتقال حرارت افزایش می یابد. نتایج نشان می دهند که برای انتخاب هندسه مناسب از بین سه هندسه تعریف شده برای سیلندرها (تک سیلندر، سه سیلندر و چهار سیلندر) جهت انتقال حرارت بهتر باید همزمان به عدد رایلی و ضریب تخلخل توجه کرد.

کلیدواژه ها:

روش شبکه بولتزمن ، جابجایی طبیعی ، محیط متخلخل