انتقال حرارات جابجایی اجباری عبوری از یک سیلندر دایروی ساکن در سیالات غیرنیوتنی

در مطالعه حاضر، انتقال حرارت سیال غیرنیوتنی گذرنده از روی سیلندر دایروی ساکن در جریان آزاد با استفاده از روش شبکه بولتزمن در حالت دو بعدی و رژیم جریان ناپایا شبیه سازی شده است. از مدل توانی برای شبیه سازی رفتار سیال غیرنیوتنی استفاده شده است. شبیه سازی های عددی برای سه عدد رینولدز اعداد رینولدز (80، 100 و 120)، اعداد پرانتل 10 و 20، شاخص های توانی متفاوت در بازه بین 0/4 تا 1/8 و اعداد بریکمن صفر، 1 و 3 انجام شده است. اثر پارامترهای مختلف بر روی کانتور ورتیسیته، خطوط هم دما، عدد ناسلت محلی و عدد ناسلت متوسط سطح-تناوبی مطالعه می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که ترم اتلاف ویسکوز نقش بسیار مهمی در سیالات غیر نیوتنی ایفا می کند. با تغییر خواص سیال از رقیق شونده برشی به نیوتنی و سپس به غلیظ شونده برشی، طول و پهنای گرابه ها افزایش و فاصله مابین خطوط هم دما کاهش می یابد. بطورکلی، نرخ انتقال گرما از سطح سیلندر با کاهش اعداد رینولدز و پرانتل و با افزایش عدد بریکمن و شاخص توانی، کاهش می یابد.