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

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 ازاین 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 درنیمه 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.