بررسی تأثیر میدان مغناطیسی، تغییرات شیب و شرط مرزی دمایی دیواره بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی آب درون محفظه‌ی مانع دار
محورهای موضوعی : انتقال حرارتمحمد نعمتی 1 , محمد سفید 2 , احمدرضا رحمتی 3
1 - دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه یزد-یزد-ایران
2 - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
3 - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
کلید واژه: میدان مغناطیسی, جابجایی طبیعی, روش شبکه بولتزمن, شرط مرزی دمایی مختلف, شیب دبواره متفاوت,
چکیده مقاله :
در کار حاضر، اثر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی شده است. دیواره عمودی سمت چپ محفظه در دمای ثابت گرم و دیواره عمودی سمت راست محفظه دارای سه شرط مرزی دمایی مختلف (۱- دمای ثابت سرد، ۲- دمای خطی و ۳-دمای ثابت گرم) است. دو دیواره دیگر محفظه در دمای ثابت سرد قرار دارند. مانعی لوزی شکل که در مرکز محفظه قرار دارد در چهار حالت مختلف (۱- سرد، ۲- رسانا، ۳- آدیاباتیک و ۴- گرم) بررسی می‌شود. همچنین دیواره پایینی محفظه در سه شیب متفاوت مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. تأثیر پارامترهای عدد رایلی، عدد هارتمن، شیب دیواره، شرط مرزی دمایی مختلف دیواره و مانع لوزی شکل، بر روی انتقال حرارت جابجایی طبیعی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد با ثابت ماندن تمامی پارامترها، افزایش شیب دیواره و عدد رایلی منجر به افزایش انتقال حرارت می‌شود. با تغییر شرایط مرزی دمایی دیواره‌ها و مانع می‌توان بر روی میزان انتقال حرارت تأثیرگذار بود. بعلاوه افزایش قدرت میدان مغناطیسی سبب کاهش عدد ناسلت متوسط می‌شود که این تأثیر در شرایط مختلف، متفاوت است.
In this article, the magnetic field effect on the natural convection heat transfer is simulated via LBM. The vertical wall of the left side of the cavity is at a constant hot temperature, while the vertical wall of the right side of the cavity has three different temperature boundary conditions, 1) constant cold temperature, 2) linear temperature and 3) constant hot temperature. A lozenge-shaped obstacle located in the center of the cavity is examined in four different modes, 1) cold, 2) conducting, 3) adiabatic, and 4) hot. The bottom wall of the cavity is also evaluated in three different slopes. The results show that increasing the slope of the wall and the Rayleigh number by unchanged all the parameters leads to an increase in heat transfer. Also, changing the boundary temperature of the walls and the obstacle can affect the amount of heat transfer. In addition, increasing the strength of the magnetic field reduces the average Nusselt number, which differs in different conditions.
_||_