بررسي انتقال حرارت سيالات غيرنيوتوني شبه‌پلاستيك در مبدل‌هاي حرارتي متخلخل

در اين مقاله انتقال حرارت جابجايي طبيعي رايلي-بنارد سيالات غيرنيوتوني شبه‌پلاستيك در مبدل حرارتي لوله‌اي كه ديواره‌ي سمت چپ آن از لايه‌ي متخلخل مشخص با ضخامت مشخص پوشيده شده است براي حالت ناپايدار و آرام به صورت عددي بررسي شده است. ديواره‌ي پاييني در دماي ثابت Th و ديواره‌ي بالايي در دمايTc كه (Th Tc) قرار دارد. ديواره‌ي سمت چپ و راست عايق هستند. معادلات حاكم بر مسئله پس از بي‌بعد شدن، به روش المان محدود به صورت همزمان حل شده است و سپس صحت نتايج در مقايسه با پژوهش‌هاي پيشين ارزيابي شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه در رايلي‌هاي بزرگ ‌( 105=Ra) به دليل غالب بودن انتقال حرارت جابه‌جايي طبيعي نسبت به انتقال حرارت هدايت، ناسلت متوسط با سرعت قابل توجهي افزايش مي‌يابد. همچنين در اعداد دارسي كوچك (4-^10=Da) ميزان نفوذپذيري جريان بسيار كم است و ماهيت جريان به گونه‌اي تغيير مي‌كند كه باعث كاهش عملكرد حرارتي جريان جابجايي طبيعي مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه با كاهش شاخص پاورلا دماي بي‌بعد كاهش يافته و كمترين دماي بي‌بعد براي كمترين شاخص پاورلا به دست مي‌آيد. از سوي ديگر، با افزايش شاخص پاورلا در يك رايلي ثابت و گذشت زمان، افزايش انتقال حرارت طبيعي اتفاق مي‌افتد. همچنين عدد رايلي براي شروع جابه‌جايي طبيعي با افزايش شاخص پاورلا كاهش مي‌يابد.