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 سازی‌های عددی برای سه عدد رینولدز اعداد رینولدز (80، 100 و 120)، اعداد پرانتل 10 و 20، شاخص‌های 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 هم‌دما، عدد ناسلت محلی و عدد ناسلت متوسط سطح-تناوبی مطالعه می‌شود. نتایج حاصل نشان می‌دهد که ترم اتلاف ویسکوز نقش بسیار مهمی در سیالات غیر نیوتنی ایفا می‌کند. با تغییر خواص سیال از رقیق شونده برشی به نیوتنی و سپس به غلیظ شونده برشی، طول و پهنای گرابه‌ها افزایش و فاصله مابین خطوط هم‌دما کاهش می‌یابد. بطورکلی، نرخ انتقال گرما از سطح سیلندر با کاهش اعداد رینولدز و پرانتل و با افزایش عدد بریکمن و شاخص توانی، کاهش می‌یابد.