بررسی روش های افزایش انتقال حرارت جابجائی آزاد اطراف یک لوله استوانه ای شکل افقی

چکیده محاسبات عددی برای همرفت طبیعی با احتساب تفاوت دمایی بین یک محفظه سرد و استوانه داغ داخلی انجام گرفت. یک راه حل دو بعدی با استفاده از روش مرز مغروق براساس روش حجم محدود برای اعداد ریلی در محدوده 103، 104، 105، 106 به دست آمد. این مطالعه با بررسی اثر هندسه داخلی بر روی انتقال حرارت همرفت طبیعی و جریان سیال فراتر از گذشته می رود. زیرا در گذشته تنها به مطالعه هندسه های درونی مدور و مربعی واقع در یک محفظه مربعی پرداخته شده است حال آنکه در این مطالعه اشکال هندسی داخلی استوانه مدور، هشت ضلعی، شش ضلعی، مربع، لوزی، مستطیل، مثلث متساوی الاضلاع و نیم دایره هستند که در یک محفظه مربعی و مدور قرار گرفته اند و به طور جداگانه شبیه سازی شدند. اشکال هندسی درونی دارای محیط برابر می باشند. همچنین محفظه های بیرونی هشت ضلعی، شش ضلعی، لوزی، مثلثی را نیز موردبررسی قراردادیم. یافتیم که در اعداد ریلی کوچک تاثیر به سزایی بر روی میدان جریان ندارند در حالی که در اعداد ریلی بالا شاهد اثرات قابل توجهی بر روی الگوی جریان خواهد داشت. اما، فواصل متفاوت بین هندسه های درونی و بیرونی مختلف موجب تغییرات عمده در نرخ انتقال حرارت و عدد ناسلت متوسط می گردد. علاوه بر این، راه حل های عددی باعث تولید یک میدان دو سلولی جریان بین استوانه درونی و محفظه می شود. جزئیات نتایج آنالیز برای توزیع خطوط جریان، هم دماها و عدد ناسلت در این مطالعه ارائه شده اند.