شبیه سازی عددی و آنالیز نیمه تحلیلی جابجایی طبیعی و اجباری در فین متخلخل با تخلخل ناهمگن

در پژوهش حاضر پدیده ی انتقال حرارت جابجایی فین متخلخل متصل به دیوارهای عمودی دما ثابت تحت شرایط پایا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار می گیرد. برای مدل کردن بر هم کنش بین سیال و قسمت جامد در محیط متخلخل مدل دار سی در نظر گرفته شده است. همچنین برای مدل سازی انتقال حرارت در فین متخلخل یک معادله ی دیفرانسیل معمولی غیر خطی (کاهیده) در نظر گرفته شده است. برای حل معادلهی بالانس انرژی از روش نیمه تحلیلی تبدیل دیفرانسیلی استفاده شده است. همچنین تاثیر همگن و ناهمگن بودن تخلخل در طول محیط متخلخل و تاثیر مکانیزم انتقال حرارت جابجایی طبیعی و اجباری بر روی عدد ناسلت مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، نتایج حاصل از شبیه سازی عددی (دینامیک سیالات محاسباتی و حل نیمه تحلیلی انطباق خوبی با هم دارند. همچنین در نظر گرفتن تخلخل ناهمگن خطی منجر به افزایش عدد ناسلت و انتقال حرارت در فین متخلخل می شود.

کلیدواژه ها:

تخلخل ناهمگن ، جابجایی اجباری ، دینامیک مدل گاهیده ، عدد ناسلت