Transient Numerical Analysis of Natural Convection in Partially Open Cavities Filled with Water near the Density Inversion Point
Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

A transient numerical analysis of natural convection of near-freezing water in a cavity with lateral openings and internal heat sources is carried out to investigate the influence of the heat dissipation rate in the flow configuration. The heat sources were positioned to create buoyancy-opposing and buoyancy-assisted conditions simultaneously and the top and bottom walls are kept at 0◦C. The non-linear dependence of the physical properties with temperature is considered in the governing equations. Based on the heat dissipation rate, six different regimes were observed and classified through a qualitative analysis of the temporal evolution of the velocity and temperature fields. The characteristics of heat transfer for each regime are analyzed to define the most important mechanisms of heat removal. In the upper layer (heated from below), the buoyancy forces eventually overcome the viscous forces and unsteady thermal plumes are formed, in-creasing the heat removal through the openings, while the heat transfer with the top wall is not significant. In the lower layer, the development of wave-like instabilities leads to oscillatory regimes for intermediate heat dissipation rates, while for high dissipation rates a steady convective regime is observed. This behavior increases the heat transfer with the bottom wall, making it much more significant when compared with the upper layer.

Language:
English
Published:
Journal Of Applied Fluid Mechanics, Volume:13 Issue: 3, Sep-Oct 2019
Pages:
849 to 860
magiran.com/p2115610  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!