بررسی تحلیلی و عددی انتقال حرارت جابجایی آزاد و تشعشع دریک لایه نازک آب

اثار باقیمانده بر روی سطح زمین، پس از تبخیر آب ، در لایه های نازک در کویر اطراف شهرهای مرکزی ایران تشکیل سلهای جابجایی شش ضلعی در این لایه ها را نشان میدهد. به منظور بررسی میدان جریان و توزیع دما در لایه ای نازک از آب با ضخامت ثابت با در نظر گرفتن جذب تشعشع وسایر شرایط مرزی مناسب شبیه سازی کامپیوتری به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام شده است. بدین منظور یک لایه آب با ضخامت ثابت ولی ابعادافقی نامحدود و با لحاظ شرط سطح ازاد در نظر گرفته شده است. تشکیل الگوهای مختلف جریان در سیال به هندسه و ضخامت لایه سیال وخواص فیزیکی وهمچنین به اختلاف دمای سطح بالا و پایین که مشخصه میزان بحرانی بودن شرایط است بستگی دارد. عدد رایلی و نسبت اضلاع، اعداد بدون بعدی هستند که تاثیر تمام متغیرهای بالا را شامل می شوند مشاهده شده است که محدوده پایداری سلهای منظم جابجایی بین اعداد رایلی 105 ضربدر 3/7 و 107 ضربدر 6/2 می باشد. همچنین مشاهده شده است که با افزایش رایلی در محدوده پایداری سلهای منظم اولا نوع سلها به مربعی تغییر می نماید و ثانیا تعداد سلها در لایه افزایش می یابد. مطالعه مقایسه ای نشان داده است که جذب تشعشع، محدوده پایداری سلهای منظم را به سمت رایلی های بالاتر شیفت می دهد.

کلیدواژه ها:

جابجایی ازاد ، تشعشع ، محیطهای نیمه شفاف ، لایه نازک آب