بررسی تاثیر حضور دیوار های عمودی داخلی متخلخل در کاهش انتقال حرارت همرفت طبیعی درحفره مربعی با استفاده از روش شبکه لتیس بولتزمن

در پژوهش حاضر انتقال حرارت همرفت طبیعی در حفره مربعی با حضور دیوار های متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. دیوار های بالایی و پایینی حفره عایق فرض شده اند و دیوار سمت راست دارای شرط دما ثابت و سرد و دیوار سمت چپ نیز دارای شرط دما ثابت و گرم فرض شده است و دیوار های سمت چپ و راست حفره دارای اختلاف دمایی برابر با یک هستند. برای مدل کردن فرآیند انتقال حرارت طبیعی در حفره از روش شبکه لتیس بولتزمن استفاده شده است و برای مدل کردن محیط متخلخل از معادلات برینکمن استفاده شده است. در این مطالعه به بررسی انتقال حرارت طبیعی برای پرانتل 0,7 و رایلی 104 در حفره مربعی پرداخته شده است و تاثیر جدا کننده های عمودی متخلخل بر روند انتقال حرارت بررسی شده و نشان داده می شود که با ایجاد دیوار های متخلخل داخلی می توان میزان انتقال حرارت را کاهش داد و کنترل کرد. متخلخل در نظر گرفتن جداکننده ها علاوه بر تاثیر کاهش دهنده انتقال حرارت، تغییر کمتری در شکل کلی الگوی جریان نسبت به دیوار های جامد ایجاد می کند. تاثیر فاصله دیوار متخلخل داخلی از دیوار با شرط دمایی ثابت و ارتفاع دیوار متخلخل مورد بررسی قرار گرفته شده است و نشان داده شده که انتقال حرارت طبیعی در حفره با وجود دیوار های متخلخل عمودی داخلی در چه اندازه ای بیشترین و در چه اندازه ای کمترین خواهد بود.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت همرفت طبیعی ، محیط متخلخل ، حفره مربعی ، روش شبکه لتیس بولتزمن