شبیه سازی عددی انتقال حرارت در جابه جایی آزاد با استفاده از روش شبکه بولتزمن برای حفره ها با تاثیر متقابل

جابجایی رایلی-بنارد یک پدیده بنیادی در بسیاری از کاربردهای صنعتی و جوی است. در سالهای اخیر جابجایی رایلی-بنارد بطور عددی در جریانهای دو بعدی با استفاده از روش شبکه بولتزمن که بعنوان یکی از قدرتمندترین روشهای دینامیک سیالات محاسباتی می باشد مورد توجه قرار گرفته است. یک نیروی حجمی متناسب با دما به سیستم اعمال می شود و سیستم، معادله بوزینسک را ارضا می کند. چنانچه عدد رایلی بیشتر افزایش پیدا کند، حلقه های جابجایی دو بعدی پایدار به ناپایدار تبدیل می شود. مدل شبکه بولتزمن، بازده،دقت و پایداری عددی خوبی برای شبیه سازی جریان سیال با انتقال حرارت و جرم دارد. این تحقیق، در ابتدا مساله انتقال حرارت جابه جایی آزاد را در حالت دو بعدی، مورد بررسی قرار داده و نتایج بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه می شود و دیده می شود که مطابقت خوبی بین این دو نتیجه وجود دارد. در نهایت برای اولین بار، تاثیر حضور متقابل حفره ها بر انتقال حرارت در جابه جایی آزاد در محفظه های بسته که در صنعت بسیار پر کابرد می باشند با استفاده از شبکه بولتزمن مورد برسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابجایی آزاد ، ناپایداری رایلی بنارد ، حفره ، روش شبکه بولتزمن ، دینامیک سیالات محاسباتی