تحلیل پیشرفته تاثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی بر انتقال حرارت جابجایی آزاد در محفظه های پره دار

انتقال حرارت جابجایی آزاد در محفظه های پره دار یکی از مسائل مهم در مهندسی حرارتی است که تاثیر زیادی بر کارایی سیستم های حرارتی دارد. هدف از این مطالعه، تحلیل تاثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی مانند عدد ریلی، جهت گیری و شکل پره ها بر انتقال حرارت در این محفظه ها است. برای دستیابی به این هدف، از ترکیبی از روش های شبیه سازی عددی استفاده شده است. یافته های تحقیق نشان می دهد که عدد ریلی به عنوان یکی از پارامترهای کلیدی، تاثیر قابل توجهی بر رفتار حرارتی سیستم دارد. با افزایش عدد ریلی، سرعت جریان سیال و در نتیجه نرخ انتقال حرارت افزایش می یابد که این مقدار از عدد ریلی ۱۰۵ تا ۱۰۷به میزان ۲۲۶۷ درصد می یاشد. همچنین، جهت گیری پره ها با زاویه از ۱۵۰،۱۳۰،۶۰،۴۵،۳۰ درجه بررسی شد. ونتایج حاصله نشان از افزایش نرخ انتقال حرارت در زوایای ۳۰ و ۱۵۰ درجه نسبت به زاویه ۴۵ درجه بود. بررسی اثر شکل پره ها نشان داد که تغییرات جزئی در شکل پره ها با مساحت ثابت(مانند منحنی شدن) تاثیر ناچیزی در افزایش نرخ انتقال حرارت دارد. نتایج این تحقیق می تواند به عنوان مبنایی برای بهینه سازی طراحی سیستم های حرارتی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد و به بهبود کارایی و کاهش هزینه های انرژی کمک کند.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابجایی آزاد ، عدد ریلی ، جهت گیری پره ، شکل پره ، محفظه پره دار ، شبیه سازی عددی ، تحلیل حرارتی