استفاده از روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه مربعی بسته با دو جفت چشمه- چاه حرارتی

در این مقاله به بررسی ویژگی های انتقال حرارت جابجایی آزاد و رفتار جریان سیال در یک محفظه بسته مربعی دوبعدی با دو جفت چشمه-چاه حرارتی گسسته بر روی دیواره های عمودی با استفاده از روش شبکه بولترمن پرداخته می شود. تاثیر عدد رایلی و ترتیب قرارگیری چشمه ها و چاه ها بر روی جریان سیال و ویژگی های انتقال حرارت بررسی می گردد. جریان سیال و ویژگی های انتقال حرارت توسط خطوط جریان و خطوط همدما در سه حالت مورد بررسی قرار گرفته است. برای حالت I که چشمه ها و چاه ها به طور جداگانه در دو دیواره واقع شده اند ایجاد یک گردابه می کنند. در حالت II که چشمه ها و چاه ها به طور یک در میان در دو دیواره قرار گرفته اند ایجاد دو گردابه می کنند. برای حالت III که چشمه ها و چاه هابه طور تناوبی در روی یک دیواره قرار گرفته اند چهار گردابه تشکیل می شود. در کار حاضر جریان سیال پایا و دوبعدی و سیال مورد بررسی ، هوا با عدد پرانتل 0/7 در نظر گرفته شده است. بررسی جریان سیال و انتقال حرارت برای مقادیر مختلف عدد رایلی انجام شده و توافق خوبی بین نتایج بدست آمده و نتایج موجود در منابع وجود دارد. نشان داده شد که هنگامی که چشمه ها و چاه ها به طور متناوب مرتب می شوند تعداد گردابه ها و در نتیجه انتقال حرارت افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

حرارت دهی گسسته ، جابجایی آزاد ، روش شبکه بولتزمن ، محفظه بسته مربعی ، انتقال حرارت