شبیه سازی عددی مستقیم انتقال حرارت و جریان سیال آرام محیط متخلخل در داخل کانال بوسیله بلوک های جامد با توزیع تصادفی

در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی اجباری دریک کانال محیط متخلخل حاوی بلوک-های جامد با مقطع مربعی و توزیع تصادفی برای سیال هوا با عدد پرانتل 74/0 بررسی شده است. بلوک های جامد تحت شرایط مرزی دما ثابت و شار ثابت قرار دارند. معادلات حاکم بر جریان سیال با فرض دوبعدی و غیر قابل تراکم بودن مستقیما و تمام میدان به روش حجم کنترل گسسته سازی و به روش عددی توسط نرم افزار فلوئنت حل شده اند. بلوک های جامد به گونه ای در کانال به طور تصادفی قرار گرفته اند که ضریب تخلخل های 7/0، 75/0 و 8/0 حاصل گردد و نسبت ظاهری (نسبت اندازه طول بلوک ها به ارتفاع کانال) در سه حالت 05/0، 1/0 و 2/0 در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی مستقیم عددی برای کانال متخلخل در مقایسه با نتایج متوسط حجمی برای افت فشار بی بعد در راستای طولی نشان می دهند که با افزایش نسبت ظاهری و افزایش ضریب تخلخل، میزان اختلاف در دو روش ذکر شده افزایش می یابد. هم چنین با افزایش ضریب تخلخل و افزایش نسبت ظاهری ضرایب برآ و پسا کاهش می یابند. عدد ناسلت متوسط در هر دو حالت بلوک ها در دمای ثابت و شار ثابت با افزایش ضریب تخلخل و نسبت ظاهری افزایش می یابد.