شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی توام آزاد و اجباری در یک محفظه شیبدار با درپوش متحرک با استفاده از روش شبکه ی بولتزمن
Abstract
جابجایی توام آزاد و اجباری ناشی از اثرات همزمان انتقال حرارت جابجایی آزاد و اجباری سیال در یک محفظه شیبدار دو بعدی با درپوش متحرک، به کمک روش شبکه بولتزمن و در مقادیر مختلف عدد ریچاردسون، زاویه ی شیب و عدد پرانتل مورد بررسی قرار می گیرد. در این حالت، مولفه های سرعت تحت تاثیر همزمان نیروهای اجباری، شناوری و اثر زاویه شیب محفظه بوده و لذا معادلات مورد استفاده در شبکه بولتزمن، مورد اصلاحاتی قرار خواهند گرفت. مقایسۀ نتایج حاصل با دیگر داده های در دسترس نیز تطابق مطلوبی را نشان می دهد. نتایج در قالب پروفیل های سرعت و دما، عدد نوسلت و کانتورهای تابع جریان و خطوط همدما ترسیم می شوند. مشاهده می شود که افزایش عدد پرانتل منجر به تقویت نرخ انتقال گرما، به ویژه در مقادیر بالاتر زاویه شیب و عددریچاردسون، خواهد شد. در انتها رابطه ای دقیق نیز برای محاسبه عدد نوسلت متوسط محفظه بر حسب عدد پرانتل، عدد ریچاردسون و زاویه شیب محفظه ارائه می گردد. همچنین دیده می شود که مقدار عدد نوسلت متوسط در بیشترین مقادیر مفروض برای زاویه شیب، عدد پرانتل و عدد ریچاردسون، تقریبا 7 برابر افزایش خواهد داشت.