تحلیل عددی انتقال حرارت از یک استوانه داغ با قطرهای مختلف به یک محفظه بسته مربعی سرد

چکیده مقاله

در مقاله حاضر با اجرای یک شبیه¬سازی دو بعدی، انتقال حرارت از یک استوانه داغ به یک محفظه بسته مربعی سرد به طور پارامتری مطالعه و اثر تغییر قطر استوانه بر نرخ این انتقال حرارت بررسی شده است. معادلات دوبعدی حاکم با استفاده از روش حجم محدود و حلگر TDMA به صورت ADI برای قطرهای مختلف استوانه درون یک محفظه بسته مربعی با طول مشخصه ثابت در دو عدد رایلی 104 و 105 حل گردیده است. نتایج به دست آمده از این حل نشان داد که الگوهای خطوط جریان، دما و مقادیر عدد ناسلت به عدد رایلی و نیز نسبت قطر استوانه به طول مشخصه محفظه R/H)2( وابسته هستند. در این حالت مراکز گردابه¬های ایجاد شده در اطراف استوانه در نیمه پایین محفظه در نسبت 4/0R/H=2 برای رایلی 104و در نسبت 5/0R/H=2 برای رایلی 105 ظاهر شده¬اند. همچنین مشاهده شد با افزایش عدد رایلی و نسبت R/H2، نرخ انتقال حرارت از محفظه نیز افزایش می¬یابد. به عنوان مثال، در نسبت 5/0R/H=2 با افزایش عدد رایلی از 104 به 105 ناسلت متوسط حدود 30 درصد میزان اولیه و در رایلی 105 با تغییر نسبت R/H2 از 2/0 به 5/0 ناسلت متوسط حدود 35 درصد میزان اولیه افزایش می¬یابد.