شیه سازی عددی انتقال حرارت جابجایی آزاد در داخل یک آنولی با استفاده از روش لاتیس – بولتزمن بدون شبکه

هدف از مطالعه حاضر بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک آنولی استوانه ای با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه می باشد. روش شبکه ی بولتزمن، بعنوان یک روش جایگزین برای دینامیک سیالات محاسباتی متداول جهت شبیه سازی جریان های پیچیده در آمده است. از مزایای مهم این روش، صریح بودن معادله حاکم، سهولت اعمال آن برای محاسبات موازی و سادگی اعمال شرایط مرزی منحنی وار است. ولی با وجود قابلیت های خوب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای شبکه های یکنواخت، نمی توان آن را به طور مستقیم برای هندسه های پیچیده و شبکه های غیر یکنواخت بکار برد. این موضوع، کاربرد روش لاتیس بولتزمن استاندارد را برای مسائلی با هندسه های پیچیده تر محدود می کند. یک روش موثر برای رفع این محدودیت، روش شبکه بولتزمن بر مبنای بسط سری تیلور و روش حداقل مربعات است که شکل نهایی فرمولاسیون این روش یک معادله جبری است و هیچ محدودیتی روی ساختار شبکه ندارد. همچنین این روش را می توان برای مدل های مختلف سرعت بکار برد. در کار حاضر، از روش لاتیس بولتزمن بر مبنای بسط سری تیلور و حداقل مربعات با مدل شبکه d2q9برای شبیه سازی جریان و نیز انتقال حرارت جابجایی آزاد در آنولی استفاده شده است. تأثیر عدد رایلی و آرایش های مختلف دو زوج چشمه و چاه حرارتی با حرارت دهی گسسته بر روی نرخ انتقال حرارت جابجایی آزاد بررسی شده است.