بررسی عددی انتقال حرارت جریان آرام و دائمی در برخورد به یک مانع روی یک سطح صاف و بدست آوردن ضریب انتقال حرارت جابجایی

هدف این مطالعه بررسی و حل معادلات دو بعدی حاکم بر جریان آرام و دائمی در برخورد به یک مانع روی یک سطح صاف و مطالعه نحوه تاثیرگذاری مانع بر انتقال حرارت می باشد. وجود یک مانع در سر راه عبور جریان باعث پیدایش چرخش جریان شده و چرخش جریان باعث تغییر در ضریب انتقال حرارت جابجائی و در نتیجه میزان انتقال حرارت می شود. در این مسئله معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی بر مبنای حجم کنترل با استفاده از روش کوئیک (quick) به شکل معادلات جبری در آمده و با استفاده از روش شبکه نقاط جابجا شده (staggered) و استفاده از الگوریتم سیمپل (simple) حل شده اند در مسئله فوق ابتدا توزیع سرعت و بعد با استفاده از آن توزیع دما بدست آمده و در پایان ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد نوسلت در محدوده برآمدگی بدست خواهد آمد. شبکه نقاط انتخاب شده به دلیل وجود ناحیه چرخش ، غیر یکنواخت بوده و به گونه ای است که در مجاورت با سطوح تمرکز نقاط داشته باشیم. شکل هندسی برآمدگی مورد نظر به صورت چهار ضلعی بوده و محاسبات برای نسبت طول به ارتفاغ ع 1، 2، 4 و عدد رینولدز بین محدوده 60<re<260 انجام شده است . تاکید این تحقیق بر استفاده از روش کوئیک در مجزا سازی جمله جابجایی در معادله می باشد. روش کوئیک یک روش تفاضل محدود ضمنی (explicil finite difference) است که برای مواقعی که مقدار جمله جابجائی قابل ملاحظه باشد طراحی شده است . بطور کلی این روش پایدارتر از روش تفاضل مرکزی (central schem) دقیقتر از روش بالادست (upwind schem) بوده و برای حالت جابجائی خالص از دقت مرتبه سه برخوردار می باشد. حتی برای ترکیب جابجائی زیاد و هدایت روش دارای دقت مرتبه سه است بنابراین بعضی اوقات ، بعنوان روش بالاست از مرتبه سه (third-order upwinding) شناخته می شود.