تحلیل عددی جریان جابجایی طبیعی مغشوش در حفره با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این پایان نامه، شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی آشفته در داخل یک حفره قائم الزاویه با نسبت منظرهای مختلف بوسیله روش شبکه بولتزمن (lbm) بر پایه مدل ادی های بزرگ (les) بررسی شده است. جریان و انتقال حرارت در محدوده عدد رایلی بین 1e7 تا 1e10 بررسی شده است. در اینجا تاثیر نسبت منظرهای مختلف و همچنین تاثیر عدد پرانتل مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شامل خطوط جریان، کانتور دما، توزیع محلی و متوسط عدد ناسلت، توزیع دما و سرعت در وسط حفره برای نسبت منظرهای مختلف، اعداد رایلی و پرانتل متفاوت می باشد. مقایسه نتایج این پژوهش با نتایج آزمایشگاهی و عددی منتشر شده قبلی، نشان می دهد که این روش دارای دقت بالایی می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که با افزایش عدد رایلی شدت آشفتگی و به دنبال آن عدد ناسلت افزایش می یابد و با افزایش نسبت منظر عدد ناسلت میانگین کاهش پیدا می کند، همچنین با افزایش عدد پرانتل به علت افزایش ویسکوزیته سیال میزان اغتشاش موجود در جریان کاهش پیدا می کند. با توجه با نتایج بدست آمده مشاهده می شود که بیشترین گردابه ها در گوشه بالای دیواره گرم و پایین دیواره سرد تشکیل می شود که در این نواحی بیشترین مقدار سرعت و عدد ناسلت نیز مشاهده می گردد.