مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تاثیر سرعت در مرزی متحرک محفظه‌های دو بعدی بر انتقال حرارت جابجایی ترکیبی گازهای تابشی به روش عددی

نویسندگان
1 دانشگاه ازاد اسلامی/ بخش مهندسی مکانیک
2 دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده
در مطالعه حاضر، جریان آرام جابجایی ترکیبی در حضور گاز تشعشعی در یک محفظه شیبدار دو بعدی با در مرزی متحرک به صورت عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سیال عامل همانند یک محیط خاکستری با توانایی جذب، صدور و پخش تشعشع رفتار می‌کند. معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی، مومنتوم و انرژی توسط روش حجم محدود گسسته می‌شوند و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می‌گردند. برای محاسبه جمله تشعشع در معادله انرژی، معادله انتقال تشعشع به صورت عددی و با استفاده از روش راستاهای مجزا، حل شده و توزیع شار تشعشعی داخل جریان گاز محاسبه می‌شود. اثر تغییر در سرعت در مرزی متحرک، بر رفتار ترموهیدرودینامیکی یک محفظه دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل به صورت رسم خطوط جریان، خطوط دما ثابت، توزیع عدد ناسلت جابجایی و کل بر روی دیوار پایین محفظه گزارش شده اند. نتایج، نشان می‌دهد که افزایش عدد رینولدز، منجر به توزیع دمای نسبتا یکنواختی در گستره وسیعی از محفظه خواهد شد که در زوایای شیب 30 و 60 درجه، یکنواختی توزیع دما بیشتر است که در پی آن کاهش انتقال حرارت از سطوح محفظه عاید می شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of lid-driven speed on mixed convection heat transfer in two dimensional cavities containing radiating gases by numerical method

نویسندگان English

Maryam Moeinaddini 1
Seyed Abdolreza Ganjalikhan Nasab 2
2 عضو هیئت علمی
چکیده English

This study presents a numerical investigation for laminar mixed convection flow of radiating gases in an inclined lid-driven cavity. The fluid is treated as a gray, absorbing, emitting and scattering medium. The governing differential equations consisting the continuity, momentum and energy are solved numerically by the computational fluid dynamics (CFD) techniques to obtain the velocity and temperature fields. Discretized forms of these equations are obtained by the finite volume method and solved using the SIMPLE algorithm. Since the gas is considered as a radiating medium, besides convection and conduction, radiative heat transfer also takes place in the gas flow. For computation of the radiative term in the gas energy equation, the radiative transfer equation (RTE) is solved numerically by the discrete ordinate method (DOM). The effect of lid driven speed, on the thermohydrodynamic behavior of two-dimensional cavity is carried out. Results are shown as contours of isotherms, streamlines and distributions of convective and total Nusselt numbers along the bottom wall of cavity. It is revealed that increasing in Reynolds number causes almost uniform temperature distribution in cavity, especially for 30° and 60° inclination angles.

کلیدواژه‌ها English

Laminar mixed convection
Lid-driven cavity
Inclination Angle
Radiation
DOM