حل تشابهي لايه مرزي غلظت براي جريان هاي بلازيوس و ساكياديس با در نظر گرفتن اثرات تابش

A Similarity Solution of Radiation Effects on the Concentration Boundary Layer in the Blasius and Sakiadis Flows

اين تحقيق با هدف تجزيه و تحليل اثرات تابش در لايه­ مرزي آرام يك صفحه تخت ساكن با جريان با سرعت يكنواخت (جريان بلازيوس) و يك صفحه در حال حركت با سيال ساكن (جريان ساكياديس) انجام شده است. معادلات اندازه حركت، انرژي و غلظت به روش تشابهي حل شده است. نتايج حل تحليلي معادلات دمايي و غلظتي با داده ­هاي تحقيقات منتشر ­شده مقايسه و انطباق مناسب حاصل شده است. در اين تحقيق براي اولين بار روابط تحليلي براي عدد نوسلت و شروود در لايه مرزي آرام جريان بلازيوس همراه با تابش لايه‌اي مي­شود. اثرات تابش گرمايي بر روي لايه مرزي غلظت براي مقادير مختلف عدد اشميت و پارامتر تابش بررسي شده است. نتايج نشان مي­دهد كه با افزايش پارامتر تابش و عدد اشميت ضخامت لايه مرزي غلظت كاهش و گراديان غلظتي افزايش مي­يابد، كه اين تاثيرات در جربان ساكياديس بيشتر از جريان بلازيوس است. همچنين با افزايش پارامتر انتقال گرما ضخامت لايه مرزي غلظت و گراديان غلظتي افزايش مي­يابد. نتايج اين تحقيق مي­تواند در طراحي بهينه فرآيندهاي با دماي بالا مانند توربين­ گاز، نيروگاه هسته­ اي و ذخيره ­سازي انرژي استفاده گردد

This study aims to analyze the effects of thermal radiation on the laminar boundary layer about a flat plate in a uniform stream (Blasius flow), and about a moving plate in a stagnant fluid (Sakiadis flow) is being studied. Momentum, energy and concentration equations are solved by the similarity method. Analytical results of energy and concentration equations are validated with previous studies and showed an excellent agreement. Analytical relations for Nusselt and Sherwood numbers for the first time in the laminar boundary layer with radiation are presented and the effects of thermal radiation on the concentration boundary layer for different values of Schmidt number and the radiation parameter . The results show that with increasing the radiation parameter N and Schmidt number S, the concentration boundary layer decreases and the concentration gradient increases that these effects are more in the Sakiadis flow than the Blasius flow. and also with increasing the heat transfer parameter the concentration boundary layer and the concentration gradient increase.