شبیه سازی CFD همرفت طبیعی آرام پیرامون یک استوانه دایروی داغ درون یک محفظه لوزوی سرد با روش حجم محدود

در مقاله حاضر با اجرای یک شبیه سازی CFD، انتقال حرارت همرفت طبیعی از یک استوانه داغ به یک محفظه لوزوی سرد به طور پارامتری مطالعه و اثر تغییر قطر استوانه بر نرخ این انتقال حرارت بررسی شده است. معادلات دوبعدی حاکم با استفاده از روش حجم محدود و حلگری با الگوریتم ماتریس سه قطری برای قطرهای مختلف استوانه درون یک محفظه لوزوی در دو عدد رایلی 10000و 100000 حل گردیده است. نتایج نشان دادند که الگوهای خطوط جریان، دما و مقادیر عدد ناسلت به عدد رایلی و نیز نسبت قطر استوانه به طول قطر کوچک محفظه (R/a) وابسته هستند. همچنین مشاهده شد با افزایش عدد رایلی و نسبت R/a، نرخ انتقال حرارت از محفظه نیز افزایش می یابد. به طوری که با افزایش عدد رایلی از 10000 به 100000 برای استوانه با R/a = 0.7، ناسلت متوسط حدود 12 درصد میزان اولیه افزایش یافت. همچنین در رایلی 100000 با تغییر نسبت R/a از 0.3 به 0.5 ناسلت متوسط حدود 36 درصد میزان اولیه افزایش یافته است.