تحلیل انتقال حرارت از ماده متخلخل استوانه ای متحرک با در نظر گرفتن اثرات تشعشع

چکیده در تحقیق حاضر جریان سیال و انتقال حرارت در اطراف استوانه متخلخل تحت کشش مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی در مختصات استوانه با استفاده از متغیر های تشابهی مناسب به معادلات دیفرانسیل عادی تبدیل شده و این معادلات به صورت عددی و تحلیلی حل شده اند. اثرات تزریق و مکش جریان از مرز متخلخل استوانه تحت کشش بر میدان جریان و انتقال حرارت مطالعه شده است. با استفاده از آنالیز مرتبه متغیرها و استفاده از پروفیلهای تشابهی تقریبی دو رابطه تحلیلی جدید برای ضریب اصطکاک سطحی و ضخامت لایه مرزی در اطراف استوانه پیشنهاد شده است. همچنین اثرات تشعشع بر انتقال حرارت در اطراف استوانه تحت کشش برای نخستین بار مدل سازی و محاسبه شده است. در ادامه، برای ارائه جواب تحلیلی برای معادلات، روش تبدیل دیفرانسل انتخاب شده است. اما این روش در حل معادله تشابهی مومنتوم دچار واگرایی شده و برای حل این مشکل واگرایی، ایده هایی که برای بهبود همگرایی این روش توسط محققین قبلی مطرح شده مورد آزمایش قرار گرفته اند. با نشان دادن ناکارامدی این ایده ها، ارائه روشی نوین برای حل مشکل واگرایی مد نظر قرار گرفته است. به همین منظور، روشی جدید با قابلیتهایی بهتر با عنوان تبدیل دیفرانسیل چند گامی در تحقیق حاضر معرفی شده است. تبدیل دیفرانسیل چند گامی بدون مواجه شدن با مشکل واگرایی جواب تحلیلی برای معادله تشابهی مومنتوم ارائه نموده است. در انتها یک رابطه تحلیلی جدید برای nu در اطراف استوانه پیشنهاد شده است. کلید واژه: استوانه تحت کشش، مرز متخلخل، تبدیل دیفرانسیل چند گامی، اثرات تشعشع، تزریق و مکش