شبیه سازی عددی جابجایی آزاد حول یک استوانه ساکن با شار حرارتی ثابت و موقعیتهای مختلف قطری به روش مرز غوطهور-لتیس بولتزمن | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 48, Volume 17, Issue 4, 1396, Pages 419-430 PDF (4.07 M) | ||
| Authors | ||
| جواد رحمن نژاد1; سید علی میربزرگی* 2 | ||
| 1دانشجوی دکتری/ دانشگاه بیرجند | ||
| 2عضو هیات علمی دانشگاه بیرجند- دانشکده مهندسی - گروه مکانیک | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله، یک روش مرز غوطهور-لتیس بولتزمن جدید برای شبیه سازی مسائل حرارتی همراه با شرط مرزی شار حرارتی ثابت توسعه داده شده است. در این روش شرط مرزی عدم لغزش با استفاده از روش اصلاح سرعت ضمنی و شرط مرزی شار حرارتی ثابت با توجه به اختلاف بین شار حرارتی مطلوب و شار محاسبه شده در روند حل اعمال میشود. اصلاح سرعت به عنوان یک جمله نیرویی به معادله بولتزمن افزوده میگردد و برای اصلاح دما، یک جمله چشمه/چاه گرمایی در معادله انرژی منظور میشود. حذف فرآیند پیچیدهی تولید شبکه، سادگی و کارآیی در عین حفظ دقت، از مزیتهای بارز روش پیشنهادی میباشد. با استفاده از این روش، جریان جابجایی آزاد حول یک استوانه دایروی داغ با شار حرارتی ثابت، درون محفظهای با دیوارههای سرد در اعداد رایلی 103 تا 106 مورد مطالعه قرار گرفته است. بعلاوه، اثرات تغییر موقعیت قطری استوانه بر الگوهای جریان و انتقال حرارت و همچنین توزیع عدد ناسلت محلی روی سطح استوانه و دیوارههای محفظه بررسی شده است. نتایج حاصل، نشان میدهد که مکان وقوع عدد ناسلت بیشینه به شدت به موقعیت قطری استوانه وابسته است. با توجه به نتایج این شبیهسازیها، میتوان اظهار داشت که روش حاضر قادرست شرط مرزی شار حرارتی ثابت را به درستی اعمال کند. | ||
| Keywords | ||
| لتیس بولتزمن; روش مرز غوطهور; جابجایی آزاد; شار حرارتی ثابت; محفظه بسته | ||
|
Statistics Article View: 282 PDF Download: 316 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,577 |
| Article View | 19,934,579 |
| PDF Download | 16,081,067 |