بررسی عددی انتقال حرارت اطراف یک مانع مکعبی چسبیده به صفحه با زاویه برخورد متفاوت

در این تحقیق جریان آشفته سیال و انتقال حرارت جا به جایی بر روی مکعب چسبیده به دیوار در زوایای حمله متفاوت با استفاده از روش شبیه سازی گردابه بزرگ بررسی شده اند. در این روش از مدل اسماگورینسکی دینامیکی استفاده شده است. سطوح مکعب و صفحه ای که مکعب به آن چسبیده دارای شار حرارتی ثابت هستند. زوایای بررسی شده در این تحقیق در محدوده بین صفر تا 45 درجه هستند و عدد رینولدز بر مبنای ارتفاع مکعب و سرعت جریان آزاد برابر 4200 است. نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج تجربی مقایسه شده که نشان می دهد نتایج شبیه سازی عددی توافق خوبی با حالت تجربی دارد. ویژگیهای میدان سیال و انتقال حرارت ابتدا در زاویه صفر درجه بررسی شده و سپس در 4 زاویه حمله متفاوت با یکدیگر مقایسه شده اند. جریان در اطراف مکعب در زوایای حمله متفاوت به 4 نوع تقسیم بندی شده است. پروفیل متوسط زمانی بی بعد شده سرعت و تنش رینولدز در مکانهای متفاوت، کانتور دما و متوسط زمانی عدد ناسلت محلی و عدد ناسلت متوسط از جمله نتایج این تحقیق هستند. انتقال حرارت جا به جایی از صفحات مکعب و صفحه اصلی ارتباط مستقیمی با پدیده های پیچیده مانند گردابه نعل اسبی، گردابه های کمان مانند در پشت مکعب، جدایش جریان و اتصال مجدد آن دارند. نتایج نشان می دهد که انتقال حرارت جا به جایی کلی مکعب و ضریب درگ متوسط در زاویه 0 درجه بیشترین مقدار و در زاویه 25 درجه کمترین مقدار را دارند.