بررسی عددی جریان و انتقال حرارت جابجایی آزاد هوا در محفظه ای دوبعدی مستطیلی قائم (بدون استفاده از فرض مدل بوزینسک برای چگالی )

انتقال حرارت جابجایی به دو قسم اجباری و آزاد تقسیم بندی می گردد. در کار حاضر نوع آزاد یا طبیعی این فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته است. مساله تعریف شده به شکل یک محفظه دو بعدی قائم است که سطوح بالایی و پایینی آن در شرایط آدیاباتیک و سطوح جانبی آن در دمای ثابت قرار دارند. در این مطالعه با ایجاد شبکه مربعی به تعداد 42000 سلول و در نظر گرفتن جریان آرام به دلیل قرار گرفتن عدد رایلی در رنج 5000 تا 10000 مساله حل گردیده است. لازم به ذکر می باشد که از روش سیال ایده آل غیر قابل تراکم بهره گرفته شده است. چگالی در معادلات پیوستگی و مومنتم بجز در ترم شناوری ثابت فرض شده است. برای بیان تغییرات چگالی در ترم شناوری از مدل بوزینسک استفاده نشده است در این کار، مقادیر مربوط به عدد ناسلت بدست آمده و با نتایج عددی و تجربی موجود مقایسه شده است. در ادامه رابطه ای برای عدد ناسلت بر حسب عدد رایلی ارائه گردیده است. در این کار نتایج حاصل به صورت کانتور های مربوط به دما وفشار وپروفیل های سرعت ارایه شده است. کانتورها و بردار های بدست آمده از میدان حل حاکی از این قضیه است که با افزایش عدد رایلی عدد نا سلت نیز افزایش می یابد و این در نتیجه گرادیان بالای چگالی به سبب اختلاف دماست و همین امر سبب قدرت گرفتن نیروهای شناوری در محفظه شده و گردش سیال افزایش می یابد و در نتیجه افزایش انتقال حرارت را در پی دارد.

کلیدواژه ها:

جابجایی آزاد ، محفظه دوبعدی ، عدد ریلی ، عدد ناسلت ، مدل بوزینیسک