مطالعه ی عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی مزدوج در محفظه ی بسته متخلخل به روش شبکه ی بولتزمن

در مقاله حاضر، به بررسی عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی آرام در محفظه بسته مربعی متخلخل با دو دیواره جامد به روش شبکه ی بولتزمن می پردازیم. در این تحلیل، محیط متخلخل در مقیاس ماکروسکوپیک مدل سازی شده است و از مدل دارسی- برینک فورش ھایمر برای مدل سازی این محیط در عدد پرانتل 1 و در محدوده اعداد دارسی 1-10 تا 4-10، رایلی 103 تا 106، ضریب تخلخل 0/4 تا 0/9 نسبت ضخامت دیواره 0/1 تا 0/4 و نسبت ضریب نفوذ حرارتی جامد به سیال 1 تا 100، استفاده شده است و اثرات محیط متخلخل با افزودن ضریب تخلخل در تابع توزیع تعادلی چگالی و افزودن ترم نیروھای بدنی در معادلات در نظر گرفته می شود. اثر ھر یک از پارامترھای ذکر شده بر میزان انتقال حرارت از ھندسه توسط عدد ناسلت متوسط بررسی شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، افزایش عدد دارسی، رایلی، ضریب تخلخل و نسبت ضریب نفوذ حرارتی با توجه به تغییر رژیم غالب انتقال حرارت از ھدایت به جابه جایی، سبب افزایش ضریب انتقال حرارت و افزایش ضخامت دیواره به دلیل کاھش بخش محیط متخلخل سبب کاھش ضریب انتقال حرارت می شود.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جابه جایی طبیعی مزدوج ، محفظه متخلخل ، روش شبکه ی بولتزمن ، دارسی- برینکمن- فورش ھایمر