بررسي عددي و نيمه تحليلي جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي سيالات غيرنيوتني مدل قاعده تواني

در مطالعه حاضر، به صورت عددي و نيمه تحليلي به بررسي جريان و انتقال حرارت جابجايي طبيعي آرام سيالات غيرنيوتني مدل قاعده تواني درون يك محفظه مربعي پرداخته شده است. ديواره هاي جانبي محفظه تحت دماي ثابت و متفاوت قرار دارند؛ همچنين سقف و كف آن نيز عايق شده اند. تأثير ضريب شاخص رفتار جريان( ) در محدوده6/ 0-4 /1 بر روي ميزان انتقال حرارت و رفتار جريان سيال براي اعدد رايلي در بازه 3^10-5^10 و براي دو عدد پرانتل 100و 1000 بررسي شده است. نتايج حاصل از هر دو روش تحليل مقياسي و عددي نشان مي دهند كه عدد ناسلت متوسط براي هر دو نوع سيال نيوتني و غيرنيوتني با افزايش عدد رايلي افزايش مي يابد. عدد ناسلت محاسبه شده در يك عدد رايلي يكسان براي سيالات غيرنيوتني با n 1 ( 1 n) بزرگتر(كوچكتر) از مقادير به دست آمده براي سيالات نيوتني است. با افزايش حالت اتساعي سيال غيرنيوتني(1 n) عدد ناسلت متوسط به سمت عدد يك ميل مي كند كه اين نكته بيانگر آن است كه در اين حالت مكانيزم غالب انتقال حرارت از نوع هدايت حرارتي است. همچنين در اين مطالعه اثر تغيير عدد پرانتل بر ميزان انتقال حرارت نيز بررسي شده است كه يافته ها نشان دهنده آن است كه تغييرات عدد پرانتل بر روي ميزان انتقال حرارت ناچيز است.