natural convection
در نشریات گروه میان رشته ای-
نشریه کارافن، سال بیستم شماره 64 (پاییز 1402)، صص 107 -128در این مطالعه اثرات برهم کنش دوطرفه سیال هوا با یک پره ارتجاعی لاستیکی در یک محفظه شیب دار به روش عددی مدل سازی شده است. دیوار های بالا و پایین محفظه عایق، دیوار سمت چپ گرم و دیوار سمت راست محفظه، سرد است. هدف این است که به بررسی نرخ انتقال حرارت از دیوار گرم با محاسبه عدد ناسلت و تنش فون میزز در ریشه پره در شیب های مختلف محفظه بپردازیم. بدین منظور هندسه حل در محیط نرم افزار ورکبنچ مدل سازی شد. برای حل جریان جابجایی مغشوش (Ra>107) از مدل k-ɛ استفاده شده است. در گام نخست تاثیر وجود پره ارتجاعی در مقایسه با پره صلب بررسی شد و مشخص شد که مقادیر عدد ناسلت به عنوان نرخ انتقال حرارت از دیوار گرم برای پره ارتجاعی 5 درصد بیشتر از پره صلب است. سپس تاثیر شیب محفظه بر میزان انتقال حرارت و عدد و تنش فون میزز در ریشه پره بررسی شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است انتقال حرارت در دیواره گرم با افزایش شیب محفظه از a=0.01 تا a=0.035 حدود 4 درصد افزایش می یابد، حداکثر عدد ناسلت در شیب a=0.035 به دست آمد که مقدار بیشنه آن 40 است. همچنین دیده شد که مقدار تنش فون میزز در ریشه پره در محفظه با شیب a=0.035 40 درصد بیشتر از تنش فون میزز در ریشه پره در محفظه با شیب a=0.01 است. مقدار تنش فون میزز ریشه پره نوسانات شدیدی متحمل می شود و به سمت یک عدد ثابت میل می کند و بعد از چند ثانیه به یک حالت پایا می رسد.کلید واژگان: جابجایی آزاد، برهم کنش سیال-جامد، انتقال حرارت، پره ارتجاعی، محفظه شیب دارKarafan, Volume:20 Issue: 64, 2023, PP 107 -128In this study, the effects of fluid-solid interaction with an elastic rubber baffle in an inclined cavity were modelled numerically. In the upper and lower walls of the insulated chamber, the left wall is hot and the right wall is cold. The goal of the present research was to investigate the rate of heat transfer from the hot wall by calculating the Nusselt number and the von Mises stress at the root of the baffle at different slopes of the cavity. For this purpose, the solution geometry was modelled in the workbench software environment. k-ɛ method was used to solve the turbulent displacement flow (Ra>107). First, the effect of the presence of an elastic baffle compared to a rigid baffle was investigated. The values of the Nusselt number as the heat transfer rate from the hot wall for the elastic Baffle were 5% higher than the rigid Baffle. Then, the effect of the Inclined Cavity on the heat transfer rate, Nusselt number and von Mises stress in the root of the baffle was investigated. The heat transfer in the hot wall increased by approximately 4% with an increase in the slope of the cavity from a=0.01 to a=0.035. The maximum Nusselt number was obtained at slope a=0.035, and its maximum value was 40. It was also observed that the von Mises stress in the vane root in the cavity with a slope of a=0.035 was 40% higher than the von Mises stress in the vane root in the cavity with a slope of a=0.01. The Von Mises stress value of the root of the baffle underwent severe fluctuations tending towards a constant number and reaching a steady state after a few seconds.Keywords: Natural convection, Fluid-Solid Interaction, heat transfer, Elastic baffle, Inclined Cavity
-
نشریه کارافن، سال هفدهم شماره 47 (بهار 1399)، صص 101 -121
در این تحقیق، رفتار گرمایی سیال در یک محفظه بسته مربعی که دو هیتر دما ثابت نیمه مدور در دیواره پایینی آن قرار دارند، به صورت عددی بررسی شده است. معادله های حاکم با استفاده از نرم افزار فلکس پی دی ای (FlexPDE) که نوعی شبیه سازی جریان بر پایه روش عددی المان محدود است، شبیه سازی و حل شده است. نتایج نشان داد فاصله بین دو هیتر، پارامتر تاثیر گذاری بر انتقال حرارت خواهد بود؛ به طوری که با کاهش این فاصله، انتقال حرارت جابه جایی آزاد محدود به بخش مرکزی کانال به شکل یک ستون عمودی متقارن خواهد بود. در دیواره ها نیز انتقال حرارت هدایتی غالب خواهد بود. افزایش عدد هارتمن منجر به افزایش نیروی لورنتس، کاهش نیروی شناوری و در نتیجه کاهش دما، توزیع دمای متقارن و غالب شدن انتقال حرارت هدایتی خواهد شد. افزایش عدد رایلی موجب افزایش انتقال حرارت به شکل جابه جایی آزاد می شود و با افزایش عدد رایلی، انتقال حرارت جابه جایی آزاد به طور کامل بر محفظه حاکم خواهد شد.
کلید واژگان: انتقال حرارت، جابه جایی طبیعی، محفظه بسته، هیدرومغناطیسKarafan, Volume:17 Issue: 47, 2020, PP 101 -121In the present study, the thermal behavior of fluid in a square enclosure with two semi-circular constantis investigated numerically. The governing equations are solved by FlexPDE software, which is a simulation software base on the finite element method. The results showed that the distance between the two heaters will be a parameter affecting heat transfer; By reducing this distance, the natural convection heat transfer that is limited to the central part of the channel, is in the form of a symmetrical vertical column. Increasing the Hartmann number will lead to an increase in Lorentz force, a decrease in buoyancy force and consequently a decrease in temperature, a symmetrical temperature distribution and a predominance of conductive heat transfer. Increasing the Riley number increases the natural convection heat transfer in the form of free displacement, and by increasing the Riley number, the free-moving heat transfer will completely dominate the chamber.
Keywords: heat transfer, Natural convection, Enclosure, MHD -
The effect of an imposed magnetic field on natural convection in a tilted cavity with partially active walls is investigated numerically. The active part of the bottom wall is at a higher temperature than the active part of the top wall and are moving on horizontal walls relative to each other. The left, right and the remaining parts of the top and bottom walls are insulated. The magnetic field is parallel to active walls. The governing equations are discretized using the hybrid scheme. The resulting algebraic equations are coupled and simultaneously solved using TDMA algorithm. The SIMPLER algorithm is used to indicate the pressure gradient in the momentum equations. Flow field and heat transfer are predicted for Pr=0.71 and a wide range of the governing parameters such as: Rayleigh number between 104 and 106, Hartman number between 0 and 100, and inclination angle between 0 and 90 degrees. The average Nusselt number decreases with an increase of Hartman number and increases with an increase of Rayleigh number. The maximum heat transfer rate is occurred for the middle– middle thermally active locations while heat transfer is poor for the left-right and right-left thermally active locations.Keywords: Magnetic Field, Natural Convection, Partially Active Walls, Cavity
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.