انتقال حرارت به روش جابجایی آزاد از روی یک منبع تولید حرارت در یک محیط بسته

مسئله کنوکسیون طبیعی در محیط بسته با یک منبع تولید حرارت یکی از مسائل بسیار جالب است که مورد توجه بسیاری از مهندسانی که در این زمینه فعالیت می کنند قرار گرفته. در مسائلی از قبیل انتقال حرارت از روی رادیاتور در ساختمانها، انتقال حرارت در سردخانه ها و یخچالهای خانگی، بردهای الکتریکی و غیر و باکنوکسیون طبیعی در محیط بسته مواجه هستیم. در این پژوهش انتقال حرارت از روی یک منبع تولید حرارت در یک محیط بسته مورد مطالعه قرار می دهیم. معادلات اصلی حاکم بر جریان سیال شامل بقاء جرم، مومنتوم و انرژی با استفاده از روش احجام محدود به فرم تبدیل شده اند. در انتقال حرارت به روش کنوکسیون اجباری با خواص ثابت سیال معادلات مومنتوم و انرژی بطور مستقل قابل حل می باشند اما در حالت جابجائی طبیعی چون دانستیه در جمله شناوری معادله مومنتوم تابع دما می باشد. معادلات مومنتوم و انرژی وابسته به یکدیگر بوده و باید همزمان حل شوند. در معادلات مومنتوم جمله مجهول فشار نیز وجود دارد که با استفاده از الگوریتم سیمپلر مقدار آن طوری محاسبه می گردد که معادله پیوستگی ارضا می شود. دستگاه معادلات جبری بدست آمده با استفاده از روش ضمنی خط به خط و الگوریتم توماس (tdma) حل می شود. نتایج محاسبات به صورت میران جریان و توزیع دما از بردارهای سرعت ، خطوط جریان و خطوط دما حاصل شده است . اثرات عدد را لی و طول منبع حرارتی در دو جهت قائم و افقی بر روی عدد نوسلت مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج حاصل نشان می دهد با افزایش عدد رالی و افزایش طول منبع حرارتی، عدد نوسلت افزایش می یغابد. و تاثیر افزایش سطح منبع حرارتی بر روی عدد نوسلت در جهت افقی بیشتر از جهت قائم می باشد.