بررسی جریان آشفته ناپایا و انتقال حرارت از یک سیلندر پوشیده شده توسط لایه ای از ماده متخلخل

در این مقاله جریان حول یک استوانه پوشیده شده از لایه متخلخل با استفاده از رهیافت URANS موردبررسی قرار می گیرد. پژوهش حاضر علاوه بر جاذبههای صنعتی بسیار، می تواند موجب افزایش دانشفنی موجود در رابطه با جریان داخل محیط متخلخل و به ویژه در فصل مشترک بین دو محیط)جامد و متخلخل( شود. در این بررسی با استفاده از نرم افزار فلوئنت و مدل چهار معادله ای گذرای SST به پدیدهجدایش و تاثیرات تغییر نفوذ پذیری و ضخامت لایه متخلخل روی استوانه در عدد رینولدز 015 پرداخته شده است. نتایج به دست آمده در مقایسه با حل انجام شده با روش های DNS و k-ε RNG دارای صحت قابل قبولی می باشد و نشان می دهد که مدل گذرای SST در مقایسه با سایر مدل های استفاده شده، در شبیه سازی ماهیت گذرای جریان موفق تر عمل می کند. دربررسی پارامترهای ضخامت و نفوذپذیری لایه متحلخل بر جدایش جریان مشاهده می شود با کاهش نفوذپذیری لایه متخلخل، نقطه جدایش جریان به سمت بالا دست جریان حرکت کرده و با افزایش ضخامت لایه متخلخل اثرات فوقشدت بیشتری می یابند. به منظور بررسی انتقال حرارت پیرامون سیلندر و اثرات تغییر ضریب نفوذ پذیری و تغییر ضخامت لایه متخلخل، مشاهده می شود که مقادیر عدد ناسلت متوسط با کاهش نفوذ پذیری کاهش می یابد و در مقایسه بین دو نفوذ پذیری یکسان، افزایش ضخامت باعث می گردد که عدد ناسلت متوسط به شدت کاهش یابد.

کلیدواژه ها:

استوانه ، مدل گذرای SST ، لایه متخلخل ، نفوذپذیری ، رهیافت URAN