بررسی تأثیر میدان مغناطیسی، تغییرات شیب و شرط مرزی دمایی دیواره بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی آب درون محفظه‌ی مانع دار

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

مقاله 4، دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 38، خرداد 1399، صفحه 39-53   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

محمد نعمتی^{* 1}؛ محمد سفید²؛ احمدرضا رحمتی²

¹دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه یزد-یزد-ایران

²دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

در کار حاضر، اثر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی شده است. دیواره‌ عمودی سمت چپ محفظه در دمای ثابت گرم و دیواره عمودی سمت راست محفظه دارای سه شرط مرزی دمایی مختلف (۱- دمای ثابت سرد، ۲- دمای خطی و ۳-دمای ثابت گرم) است. دو دیواره دیگر محفظه در دمای ثابت سرد قرار دارند. مانعی لوزی شکل که در مرکز محفظه قرار دارد در چهار حالت مختلف (۱- سرد، ۲- رسانا، ۳- آدیاباتیک و ۴- گرم) بررسی می‌شود. همچنین دیواره پایینی محفظه در سه شیب متفاوت مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. تأثیر پارامترهای عدد رایلی، عدد هارتمن، شیب دیواره، شرط مرزی دمایی مختلف دیواره و مانع لوزی شکل، بر روی انتقال حرارت جابجایی طبیعی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد با ثابت ماندن تمامی پارامترها، افزایش شیب دیواره و عدد رایلی منجر به افزایش انتقال حرارت می‌شود. با تغییر شرایط مرزی دمایی دیواره‌ها و مانع می‌توان بر روی میزان انتقال حرارت تأثیرگذار بود. بعلاوه افزایش قدرت میدان مغناطیسی سبب کاهش عدد ناسلت متوسط می‌شود که این تأثیر در شرایط مختلف، متفاوت است.

کلیدواژه‌ها

جابجایی طبیعی؛ روش شبکه بولتزمن؛ شرط مرزی دمایی مختلف؛ شیب دبواره متفاوت؛ میدان مغناطیسی

مراجع