مقایسه انتقال حرارت در یک محفظه بسته دارای لایه متخلخل عمودی و افقی به روش شبکه بولتزمن

نویسندگان

محسن نظری

محمد حسن کیهانی

آلاله انارکی حاجی باقری

چکیده

در این مقاله به بررسی جریان سیال و انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه دارای لایه متخلخل میانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن پرداخته می¬شود. روش شبکه بولتزمن به کار رفته براساس معادلات تعمیم یافته ناویر-استوکس با در نظر گرفتن تمام نیروهای وارد بر سیال و نیز نیروی درگ حاصل از ماتریس جامد می باشد. نتایج این تحقیق، شامل بررسی اثرات پارامترهای بی بعد حاکم بر مسئله از جمله عدد رایلی، عدد دارسی، ضریب تخلخل ماده متخلخل و نیز بررسی اثر موقعیت لایه متخلخل میانی در دو حالت عمودی و افقی بر جریان سیال و میزان انتقال حرارت در محفظه می باشد. اثرات تغییر عدد بی بعد دارسی و رایلی نیز به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته و عدد بدون بعد رایلی اصلاح شده در حالت وجود لایه متخلخل محلی معرفی می شود. با تغییر این عدد بی بعد، رژیم غالب انتقال حرارت در لایه متخلخل می¬تواند به صورت مکانیزم هدایتی تا جابجایی تغییر کند. همچنین با توجه به تغییرات عدد ناسلت متوسط مشاهده گردید که میزان انتقال حرارت در محفظه در حالتی که لایه متخلخل میانی بصورت عمودی در محفظه قرار می¬گیرد، بالاتر است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعه‌ ی عددی انتقال حرارت جابه‌جایی طبیعی مزدوج در محفظه ی بسته متخلخل به روش شبکه ی بولتزمن

در مقاله حاضر، به بررسی عددی انتقال حرارت جابه­جایی طبیعی آرام در محفظه بسته مربعی متخلخل با دو دیواره جامد به روش شبکه­ی بولتزمن می­پردازیم. در این تحلیل، محیط متخلخل در مقیاس ماکروسکوپیک مدلسازی شده است و از مدل دارسی- برینکمن- فورش­هایمر برای مدلسازی این محیط در عدد پرانتل 1 و در محدوده اعداد دارسی 1-10 تا 4-10، رایلی 103 تا 106، ضریب تخلخل 0.4 تا 0.9، نسبت ضخامت دیواره 0.1 تا 0.4 و نسبت ضری...

متن کامل

مطالعه ی عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی مزدوج در محفظه ی بسته متخلخل به روش شبکه ی بولتزمن

در مقاله حاضر، به بررسی عددی انتقال حرارت جابه­جایی طبیعی آرام در محفظه بسته مربعی متخلخل با دو دیواره جامد به روش شبکه­ی بولتزمن می­پردازیم. در این تحلیل، محیط متخلخل در مقیاس ماکروسکوپیک مدلسازی شده است و از مدل دارسی- برینکمن- فورش­هایمر برای مدلسازی این محیط در عدد پرانتل 1 و در محدوده اعداد دارسی 1-10 تا 4-10، رایلی 103 تا 106، ضریب تخلخل 0.4 تا 0.9، نسبت ضخامت دیواره 0.1 تا 0.4 و نسبت ضری...

متن کامل

مطالعه ی عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی مزدوج در محفظه ی بسته متخلخل به روش شبکه ی بولتزمن

در مقاله حاضر، به بررسی عددی انتقال حرارت جابه­جایی طبیعی آرام در محفظه بسته مربعی متخلخل با دو دیواره جامد به روش شبکه­ی بولتزمن می­پردازیم. در این تحلیل، محیط متخلخل در مقیاس ماکروسکوپیک مدلسازی شده است و از مدل دارسی- برینکمن- فورش­هایمر برای مدلسازی این محیط در عدد پرانتل 1 و در محدوده اعداد دارسی 1-10 تا 4-10، رایلی 103 تا 106، ضریب تخلخل 4/0 تا 9/0، نسبت ضخامت دیواره 1/0 تا 4/0 و نسبت ضری...

متن کامل

معرفی ضخامت بحرانی یک لایه متخلخل بر حسب نسبت تخلخل و اثر آن بر نرخ انتقال حرارت

بررسی اثرات لایه متخلخل در یک محفظه بر انتقال حرارت جابجائی و دستیابی به مقدار بهینه انتقال انرژی در عایق‌های حرارتی از جمله مباحث پژوهشی به‌روز در انتقال حرارت است و طرح جامعی نیز در ادبیات مساله وجود ندارد. با توجه به اینکه در یک محفظه بسته با دیواره‌های قائم دماثابت، انتقال حرارت با وجود لایه‌های متخلخل عمودی بیشتر از لایه افقی می‌باشد، در این مقاله به بررسی اثر ضخامت لایه متخلخل عمودی بر ان...

متن کامل

حل عددی انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه حاوی ماده متخلخل به روش شبکه بولتزمن

بررسی جریان سیال و انتقال حرارت در مواد متخلخل دارای کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف صنعتی می باشد. برای مدلسازی صحیح جریان در داخل ماده متخلخل، مدل های مختلفی ارائه شده است. بر همین اساس علاوه بر تحقیقات آزمایشگاهی در این زمینه، تحلیل های تحلیلی و عددی بسیاری در این خصوص بر این مدل ها صورت گرفته است. در این تحقیق، جریان سیال و انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه دارای لایه متخلخل مورد بر...

15 صفحه اول

کاربرد روش شبکه بولتزمن در شبیه‌سازی انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال درون یک محفظه متوازی‌الاضلاع شکل در حضور میدان مغناطیسی

چکیده در کار حاضر، برای اولین بار، جابجایی طبیعی نانوسیال درون محفظه متوازی‌الاضلاع شکل با دو مانع مثلثی با شرایط مرزی دمایی متفاوت در حضور میدان مغناطیسی با روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی شده است. در شبیه‌سازی صورت گرفته میدان سرعت و دما با حل همزمان معادلات روش شبکه بولتزمن برای توابع توزیع سرعت و دما محاسبه شده است. تأثیر عوامل مختلفی چون عدد رایلی (۱۰۳-۱۰۵)، عدد هارتمن (۰-۹۰)، کسر حجمی ن...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 13

شماره 8 2013

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023