تحلیل انتقال حرارت تابشی از یک مخروط در یک محیط متخلخل با دمای غیر یکنواخت دیواره

هدف از این تحقیق بررسی انتقال حرارت برای یک مخروط در محیط متخلخل با دمای غیر یکنواخت دیواره می باشد. انتقال حرارت روی صفحات درون محیط های متخلخل در مسائل مهندسی متعددی اتفاق می افتد. برای نمونه در راکتورهای هسته ای، مبدل های حرارتی فشرده، مخازن نفت، نگهداری زباله های هسته ای و... کاربرد دارد. در این مطالعه چون دمای محیط بالاست پس ترم تشعشع را نیز باید در نظر گرفت. در واقع تفاوت این تحقیق با سایر تحقیقات قبلی، وجود انتقال حرارت تشعشعی می باشد که با توجه به شرایط مسئله در اینجا قابل صرف نظر کردن نیست. پس در محیط انتقال حرارت جابه جایی آزاد و تشعشع خواهیم داشت. در این تحقیق ابتدا در فصل اول به بررسی محیط متخلخل خواهیم پرداخت، آنگاه معادلات و قوانین حاکم در این گونه محیط ها و همچنین مدل های مختلف به کار رفته برای مسئله را مورد بررسی قرار می دهیم و در فصل دوم پژوهش های پیشین را ذکر می نماییم. در فصل سوم به بررسی مسئله از روش های ریاضی و به دست آوردن معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی حاکم بر مسئله می پردازیم و برای سادگی حل، فرم معادلات را به کمک یک سری پارامترهای تشابهی از حالت معادلات دیفرانسیل جزئی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل می کنیم و با کمک زبان برنامه نویسی c++ کد مربوطه را نوشته و نتایج را با نمودار نمایش می-دهیم. نتایج شامل نمودارهای دما، سرعت و عدد بی بعد ناسلت می باشند. با توجه به نتایج درخواهیم یافت که از ترم تشعشعی در معادله انرژی نمی توان صرف نظر کرد. دو پارامتر مهم تأثیرگذار بر انتقال حرارت، r و n هستند که با افزایش این پارامترها میزان انتقال حرارت افزایش خواهد یافت، اما نرخ تغییرات دما و سرعت با افزایش پارامتر n کاهش و با افزایش پارامتر تشعشعی r افزایش می یابد. در فصل چهارم برای اینکه نتایج قسمت تشعشعی تحقیق حاضر را اعتبارسنجی نماییم، از طریق نرم افزارهای تجاری gambit و fluent مسئله را مدل می کنیم و نتایج را توسط کانتورهای دما، سرعت و فشار و همچنین نمودارهای عدد بی بعد ناسلت در معرض نمایش می گذاریم. در قسمت آخر نیز نتیجه گیری و پیشنهادات آورده شده است.