مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اثر یک جفت مانع دما ثابت بر جابجایی طبیعی سیالات غیرنیوتنی در یک محفظه مربعی

نویسنده
عضو هیات علمی- دانشگاه شهرکرد
چکیده
در این تحقیق، انتقال حرارت جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی پر شده از سیال غیرنیوتنی مدل تابع نمایی با وجود یک جفت مانع دما ثابت که به صورت افقی بر روی دیوار عمودی محفظه نصب شده‌اند، بررسی شده است. دیوار سمت چپ به همراه مانع‌های نصب شده بر روی آن در دمای ثابت T_h و دیوار سمت راست در دمای ثابت T_c قرار دارند. دیوارهای افقی محفظه عایق شده‌اند. معادلات حاکم برای سیال غیر نیوتنی مدل تابع نمایی به روش تفاضل محدود بر مبنای حجم کنترل جبری شده و با استفاده از الگوریتم سیمپل به طور هم‌زمان حل شده‌اند. تاثیر پارامترهای مربوطه مانند عدد رایلی 〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^6، شاخص تابع نمایی0.8≤n≤1.4، طول مانع‌ها0≤B≤0.5 و فاصله‌ی مانع‌ها از یکدیگر 0.1≤D≤0.8 بر روی میدان‌های جریان و دما و نرخ انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش عدد رایلی، به ویژه برای مقادیر n<1، باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می‌شود و استفاده از سیالات غیر نیوتنی رقیق برشی، مخصوصا در اعداد رایلی بالا نیز عملکرد حرارتی محفظه را بهبود می‌بخشد. نتایج همچنین نشان می‌دهند که طول مانع‌ها و فاصله آنها از یکدیگر، بسته به مقادیر عدد رایلی و شاخص تابع نمایی تاثیرات قابل توجهی بر روی میدان جریان و عملکرد حرارتی محفظه دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The influence of a pair constant temperature baffles on power-law fluids natural convection in a square enclosure

نویسنده English

Afrasiab Raisi
چکیده English

In this study, the natural convection heat transfer is numerically examined in a square enclosure filled with a non-Newtonia power-law fluid. Two fixed temperature baffles are mounted on the left wall of the enclosure. The left wall of the enclosure and the baffles installed on it, are at a constant temperature of T_h and the right wall of the enclosure is at a constant temperature of T_c, while its horizontal walls are thermally insulated. The governing equations for the power-law fluid flow are solved with the numerical finite difference method based on the control volume formulation and SIMPLE algorithm. The study investigates the effects of relevant parameters such as the Rayleigh number (〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^6), the power-law index (0.8≤n≤1.4), the baffles length (0≤B≤0.5) and the baffles distance from each other (0.1≤D≤0.8) on flow and temperature fields and the rate of heat transfer. The results show that an increase in Rayleigh number, particularly when n

کلیدواژه‌ها English

Natural Convection
Enclosure
Non-Newtonian
baffle