مدلسازی عددی جریان جابجایی طبیعی آشفته بین دو کره هم مرکز دما ثابت

  • سال انتشار: 1385
  • محل انتشار: دهمین کنفرانس دینامیک شاره ها
  • کد COI اختصاصی: CFD10_025
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 2375
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

مسیح خوشاب

دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد

علی اکبر دهقان

دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد

چکیده

جریان آشفته القا شده توسط نیروهای شناوری و انتقال حرارت جابجایی آزاد، بین سطوح کروی دما ثابت هم مرکز بصورت شبیه سازی عددی بررسی شده است. مدل رینولدز پایین k-e برای مدلسازی آشفتگی استفاده گردیده و معادلات پایستاری و مدل دو معادله ای آشفتگی ، در حالت دو بعدی به روش حجم محدود گسسته شده است.ارباط معادلات ممنتوم و فشار با استفاده از الگوریتم SIMPLER برقرار شدده و روش ADI برای حل دستگاه معادلات گسسته، به کار گرفته شده است. الگوی جریان به شکل خطوط جریان وخطوط هم دما ارایه گردیده و اعداد تاسلت موضعی و متوسط روی مرزهای گرم و سرد برای محدوده وسیعی از اعداد رایلی که جریان آرام و آشفته را در بر می گیرد (10 به توان 10 – 10 به توان 2= Ra) و نسبت شعاع کره خارجی به کره داخلی برابر R*=2 برای سیال هوا، به دست آمده است. به منظورمقایسه نتایج و معتبر سازی مدلسازی آشفتگی ، نتایج بدست امده با نتایج عددی و آزمایشگاهی موجود مقایسه گردیده و توافق خوبی بین آنها مشاهده گردیده است. با ملاحظه جزییات جریان، تشکیل ادی های هلالی لوبیایی شکل ارایه شده در تحقیقات آزمایشگاهی قبلی و همچنین طبیعت ناپای جریان برای اعداد رایلی بزرگ، به روشنی دیده شده است. نواحی که در آن انتقال حرارت هدایتی مکانیزم غالب بوده و یا جابجایی مکانیزم غالب هستند به روشنی قالب تفکیک می باشند. تفاوت در میزان انتقال حرارت دو میدان انتقال حرارت هدایتی و جابجایی آزاد که مجر به تغییرات عدد ناسبت موضعی روی سطوح و بخصوص سطح سرد، در نواحی بوجود آمده می شود، مشاهده شده است. نتایج نشان می دهند که نرخ انتقال حرارت و سرعت جریان در لایه مرزی مجاور هر دو دیواره گرم و سرد، با افزایش عدد رایلی، افزایش می یابد. نیمرخ های دما و سرعت برای دو مقطه عرضی از حفره کروی، برای همه محدوده اعداد رایلی این تحقیق ترسیم گردیده و تغییرات لایه های مرزی دما و سرعت نسبت به عدد رایلی بررسی شده است.

کلیدواژه ها

جابجایی آزاد ، جریان آشفته ، کره های هم مرکز

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.