شبیه سازی جریان سیال و انتقال گرمای داخل حفره U شکل چین دار

Abstract

در مطالعه حاضر، انتقال گرمای همرفت طبیعی در یک حفره U شکل چین دار بررسی شده است. برای حل معادله بقای جرم (پیوستگی)، معادله بقای اندازه حرکت خطی (معادله مومنتوم) و معادله انرژی از روش المان محدود استفاده شده‌ است. صحت روش مورد استفاده با نتایج موجود بررسی گردیده و تطابق بالایی میان آن‌ها به‌دست آمده است. جریان سیال دوبعدی و آب نیز به عنوان سیال عامل در حفره انتخاب شده است. اعداد رایلی مختلف (103 - 106) و دیواره‌های چین دار، متغیر‌های تأثیرگذار بر میدان‌های جریان و انتقال گرما می‌باشند. نتایج به صورت کانتور سرعت، جریان سیال، ‌دما و عدد ناسلت متوسط بیان شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان دهنده‌ این است که با افزایش عدد رایلی، آهنگ انتقال گرما افزایش می‌یابد که بیشترین مقدار آن برابر 43/76 در عدد رایلی 106 است. همچنین در یک عدد رایلی ثابت، حفره صاف میزان آهنگ انتقال گرما بالاتری دارد و بیشترین مقدار افت انتقال گرما در حفره دو طرف چین دار اتفاق می افتد.