پیش بینی میزان انتقال حرارت آزاد آرام از اجسام مقعر همدما

انتقال حرارت جابجایی آزاد کارایی های متفاوتی در زمینه های مختلف مهندسی مانند صنایع الکترونیکی، صنایع ذوب فلزات و صنایع غذایی دارا می باشد. از این رو سالهاست که محققان زیادی در سراسر دنیا تحقیقات فراوانی را در رابطه با این نوع انتقال حرارت انجام می دهند. از این میان گروهی از محققان سعی در مدلسازی تحلیلی انتقال حرارت جابجایی آزاد کرده اند. لیکن اکثر مدلسازی تحلیلی انجام گرفته، مربوط به پیش بینی انتقال حرارت جابجایی آزاد از اجسام محدب بوده و تاکنون هیچ رابطه تحلیلی برای اجسام مقعر ارائه نشده است. بدین لحاظ، ضمن بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد آرام از اجسام مقعر، دستورالعملی بیان شده که به وسیله آن می توان انتقال حرارت جابجایی آزاد از اجسام مقعر در حالت های گوناگون را به روش تحلیلی مدل کرد. برای اعتبارسنجی روش تحلیلی از داده-های آزمایشگاهی و مدلسازی عددی استفاده شده است. در مدلسازی عددی، برای تعیین چگالی سیال (هوا) اطراف اجسام، از مدل گاز ایده آل تراکم ناپذیر بهره گرفته زیرا این مدل قابلیت استفاده در اختلاف دماهای کم و زیاد را دارا می باشد. اعتبارسنجی روش عددی ذکر شده با داده های تجربی نشان می دهد که این روش مطابقت بسیار خوبی با داده های تجربی مخصوصاٌ برای اعداد رایلی بالا دارد. در نهایت دستورالعمل تحلیلی ذکر شده را برای اجسام مختلف مقعر اعمال کرده و نتایج با داده های آزمایشگاهی و عددی مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که دستورالعمل تحلیلی پیشنهادی برای پیش بینی میزان انتقال حرارت جابجایی آزاد از اشکال متقارن محوری و سه بعدی مقعر، از دقت کافی برخوردار است .