بررسي عددي نرخ انتقال حرارت اطراف سيلندر بيضوي همدما تحت جريان پالسي

Numerical investigation of heat transfer rate around isothermal elliptical cylinder under pulsating flow

در اين پژوهش، اثرات فركانس و دامنه بي‌بعد جريان پالسي بر نرخ انتقال حرارت اطراف سيلندر بيضوي با نسبت بيضويت 0.6 و 0.2=e تحت زواياي مختلف ˚90و ˚60، ˚30، ˚0= θ و همچنين براي نسبت بيضويت1=e (سيلندر دايروي) بررسي شده است. بدين منظور، ابتدا جريان اطراف سيلندر با نسبت بيضويت1=e تحت جريان پالسي و غيرپالسي حل شده و در ادامه با نتايج حاصل از سيلندر بيضوي تحت زواياي حمله و نسبت بيضويت مختلف مقايسه شده است. بنابراين، جريان پالسي عبوري روي سيلندر بيضوي، در محدوده عدد استروهال پالسي (0.1-2)=St و دامنه بي‌بعد جريان پالسي 0.75=A در عدد رينولدز 100= Re مورد بررسي قرار گرفته است. در تمام حالات، سيلندر بيضوي دماي ثابتي بيشتر از دماي سيال اطراف را دارد. جريان پالسي از عواملي است كه مي‌تواند روي نرخ انتقال حرارت مؤثر واقع شود، برطبق نتايج بيان شده در اين پژوهش، جريان پالسي برروي سيلندر بيضوي، در مواردي مي‌تواند سبب افزايش نرخ انتقال حرارت شود. اما در صورت كلي، تغيير در مقدار عدد ناسلت در جريان پالسي وابسته به فركانس و دامنه بي‌بعد جريان پالسي مي‌باشد.

In this study, the effects of frequency and dimensionless amplitude of the pulsating flow on the rate of heat transfer around elliptical cylinders with elliptical ratio of e=0.2 and 0.6 under different angles θ=0°, 30°, 60° and 90° and also for elliptical ratio of e=1 (circular cylinder) has been investigated. For this purpose, the flow around a cylinder with elliptical ratio of e=1 under pulsating and unpulsating flow been solved and then the results of elliptical cylinder under different angles of attack and elliptical ratio compared. So, pulsating flow over the cylinder, in the range of pulsating Strouhal number St=(0.1-2) and dimensionless amplitude of pulsating flow A=0.75 in Reynolds number of Re=100 has been studied. In all cases, elliptical cylinder have fixed temperature more than the temperature of the surrounding fluid. The pulsating flow is a factor that can be effective on the rate of heat transfer, according to results presented in this study, pulsating flow over elliptical cylinder, in some cases can increase the heat transfer rate. But in general, changes in the rate of heat transfer depend on the frequency and dimensionless amplitude of pulsating flow.