مدلسازی انتقال حرارت همبسته جابجایی طبیعی در یک لایه متخلخل با تولید حرارت در ماتریس جامد

هدف از این مطالعه بررسی انتقال حرارت همزمان جابجایی و هدایت در محفظه حاوی مواد متخلخل در شرایط عدم تعادل حرارتی و غیر دارسی است. در این تحقیق بخشی از سطح عمودی سمت چپ دیواره با دمای ثابت hT گرم میشوند و بخشی از سطح عمودی دیواره سمت راست با دمای ثابت cT سرد میشود در حالی که مرزهای دیگر ایزوله فرض میشوند. سیال درون محفظه را تراکمناپذیر، نیوتنی و همگن فرض کرده و به دلیل اختلاف کم دما از فرض بوزینسک استفاده شده است. جریان سیال را همچنین دوبعدی، پایا و آرام فرض میکنیم. فازهای سیال و جامد در ناحیه متخلخل بدون تعادل حرارتی بوده و به همین دلیل از یک مدل دو دمایی برای بررسی رفتار انتقال حرارت در محیط متخلخل استفاده میشود. در ناحیه متخلخل از مدل گسترش یافته بریکمن-دارسی-فورچهیمر برای حل استفاده شده است. خطوط جریان، خطوط دما و ناسلت برای مقادیر مختلف عدد رایلی، عدد دارسی، ضریب انتقال حرارت، ضخامت دیواره و ... مورد بررسی قرار گرفته است.نتایج نشان میدهدکه بجز عدد پرانتل، تغییر تمامی پارامترهای فوق تاثیر معناداری بر روی عدد ناسلت دارد. نتایج این بررسی نشان میدهد که با افزایش ضریب انتقال حرارت بین دو فاز سیال و جامد، این دو فاز ممکن است به حالت تعادل حرارتی برسند.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابجایی طبیعی همبسته ، محیط متخلخل ، تولید حرارت ، مدل عدم تعادل حرارتی