جریان ترکیبی انتقال حرارت جابجایی بین استوانه های هم مرکز و غیر هم مرکز با استفاده از روش شبکه بولتزمن
چکیده
در این مطالعه حل عددی جریان جابجایی آزاد و ترکیبی دو بعدی آرام در سیلندرهای هم مرکز و غیر هم مرکز به روش شبکه بولتزمن بررسی شده است. مدل جدیدی برای تعریف مرزهای منحنی شکل در روش شبکه بولتزمن در این پژوهش به کار گرفته شده است که می تواند با دقت مرتبه دوم میدان دما و سیال را در مرزهای منحنی شبیه سازی کند. تاثیر نسبت شکاف عرضی ، نسبت سرعت تفاضلی ، عدد رایلی و خروج از مرکزی های عمودی، افقی و قطری در این مطالعه بررسی شده است. شبیه سازی با سیال عاملی که دارای عدد پرانتل 0.7 است انجام شده و رنج تغییرات عدد رایلی از 103 تا 105 می باشد. رینولدر جریان در جابجایی ترکیبی برابر با 150 در نظر گرفته شده است. نتایج شامل خطوط جریان و دما ثابت، توزیع محلی ناسلت و ناسلت متوسط می باشد. مقایسه نتایج حل حاضر با نتایج تجربی منتشر شده قبلی نشان می دهد که این روش از دقت خوبی برخوردار است. همچنین نتایج نشان می دهد که در جابجایی آزاد، نسبت شکاف عرضی در 1=? دارای نقطه بهینه از نظر انتقال حرارت می باشد و انتقال سیلندر داخلی به سمت پایین، باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می گردد. در جابجایی ترکیبی، نتایج نشان میدهند که نرخ انتقال حرارت، مستقل از موقعیت زاویه ای، در شعاع بی بعد 4/3 بیشترین نرخ انتقال حرارت را دارا می باشد.