اثرات میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت و جرم جابه جایی ترکیبی بر روی یک صفحه متحرک عمودی واقع در محیط متخلخل با در نظر گرفتن اثرات دافور و سارت به همراه شرط مرزی جابه جایی
Abstract
در پژوهش حاضر، اثرات میدان مغناطیسی بر جریان انتقال حرارت و جرم جابه جایی ترکیبی بر روی صفحه متحرک عمودی واقع در یک محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. اثرات متقابل دافور و جرم و همچنین واکنش شیمیایی مرتبه اول نیز در نظر گرفته شده است. جملات مربوط به تولید انرژی و تابش در معادله انرژی ظاهر شده اند. بدلیل آنکه شرط مرزی جابه جایی یک حالت کلی تر برای دو شرط دماثابت و عایق است و در بسیاری از فرایندهای مهندسی، این شرط به حالت واقعی نزدیکتر می باشد، از شرط جابه جایی در دیواره استفاده شده است. برای این منظور سمت چپ صفحه توسط سیال گرم، از طریق انتقال حرارت جابه جایی، حرارت داده می شود. سیال سرد واقع در سمت راست صفحه، نیوتنی و هادی الکتریکی فرض می شود و جریان نیز از نوع آرام و پایا در نظر گرفته شده است. به غیر از چگالی، بقیه خواص مستقل از دما و غلظت گونه شیمیایی فرض می شوند و از تقریب بوزینسک برای نیروهای شناوری استفاده می شود. معادلات حاکم با تعریف پارامتر تشابهی مناسب به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و با استفاده از روش پرتابی با رانج-کوتای مرتبه 6 حل شده اند. همچنین تاثیر پارامترهای گوناگون بر توزیع سرعت، دما و غلظت گونه واکنش دهنده به صورت نمودار نشان داده شده است. به علاوه تاثیر این پارامترها بر ضریب اصطکاک، اعداد ناسلت و شرود نیز بررسی شده است. • عدد بایوت به شدت بر میزان انتقال حرارت تاثیر می گذارد به طوری که با افزایش این عدد، دما افزایش می یابد. با کوچک شدن پارامتر نفوذپذیری و افزایش مقاومت ناشی از ماده ی متخلخل در برابر جریان سیال، از سرعت سیال کاسته شده و مکانیزم انتقال حرارت تنها از طریق رسانش صورت خواهد گرفت. وجود یک میدان مغناطیسی در حوزه ی سیالی که هادی الکتریکی است، تولید نیرویی ممانعت کننده کرده که از حرکت سیال به سمت بالا جلوگیری به عمل می آورد. با افزایش عدد دافور و بدلیل تولید شار حرارتی ناشی از گرادیان غلظت، دما افزایش می یابد. با زیاد شدن عدد سارت، و بموجب تولید شار جرمی ناشی از گرادیان دما، مقدار غلظت زیاد می شود. تاثیرات عدد اشمیت یکی دیگر از موضوعاتی بوده که در این پژوهش به آن توجه شده است. طبق تعریف، عدد اشمیت بیان کننده نسبت نفوذ مولکولی سیال به نفوذ جرمی است. با افزایش عدد اشمیت، گونه ها سنگین تر شده و پخش گونه های سنگین تر در هوا، تمایل به کاهش دادن مقدار سرعت در لایه مرزی را دارد. به علاوه غلظت ذرات کاهش یافته و لایه مرزی غلظتی نازک تر می شود.