عنوان مقاله :
بررسي عددي انتقال گرمايي جابجايي طبيعي سيال غير نيوتني قانون تواني درون محفظه مثلث شكل حاوي يك منبع گرمايي همدما
عنوان به زبان ديگر :
Numerical study of natural convection heat transfer of a Non-Newtonian power-law fluid inside a triangular cavity containing an isothermal heat source
پديد آورندگان :
خدادادي، رامين دانشگاه شهركرد - گروه مهندسي مكانيك، شهركرد، ايران , رئيسي، افراسياب دانشگاه شهركرد - گروه مهندسي مكانيك، شهركرد، ايران , قاسمي، بهزاد دانشگاه شهركرد - گروه مهندسي مكانيك، شهركرد، ايران
كليدواژه :
جابجايي آزاد , محفظه مثلثي , سيال غيرنيوتني , منبع گرمايي , قانون تواني
چكيده فارسي :
در اين تحقيق انتقال گرماي جابجايي طبيعي در يك محفظه مثلثي پرشده از سيال غيرنيوتني قانون تواني كه يك گرم‌كن مثلـث شـكل بـا دمـاي ثابـت درون آن قـرار دارد بررسـي مي‌شود. محفظـه يـك مثلـث متساوي الضلاع به ضلع l و گرم‌كن نيز يك مثلث متساوي الضلاع به ضلع b است. ديوارهـاي جـانبي محفظـه دردماي سرد قرار دارند و ديوار پائيني محفظه از نظر گرمايي عايق شده است. معادلات مربوطه براي سيال غيرنيوتني قانون تواني به روش المان محدود جبري شده و با استفاده از روش يكپارچه مستقيم در نرم‌افزار comsol حل شده‌اند. تأثير پارامترهايي مانند عدد رايلي ، شاخص توان ، طول بي‌بعد مثلث گرم‌كن بر روي عملكرد هيدروديناميكي و حرارتي محفظه بررسي مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه افزايش عدد رايلي، به‌ويژه براي مقادير ، باعث افزايش آهنگ انتقال گرما مي‌شود و استفاده از سيالات غيرنيوتني رقيق برشي، مخصوصاً در اعداد رايلي بالا نيز عملكرد گرمايي محفظه را بهبود مي‌بخشد. نتايج همچنين نشان مي‌دهند كه اندازه محفظه گرم‌كن، بسته به مقادير عدد رايلي و شاخص توان تأثيرات قابل توجهي بر روي ميدان جريان و عملكرد گرمايي محفظه دارند.
چكيده لاتين :
In this study, the natural convective heat transfer in a triangular enclosure filled with a non-Newtonian power-law fluid is investigated. A triangular heat source with a constant temperature of Th is embedded inside the enclosure. The enclosure is an equilateral triangle with side l and the heater is an equilateral triangle with side b. The sidewalls of the enclosure are kept at a cold
temperature of Tc and the lower wall is thermally insulated. The governing differential equations are transformed into algebraic
equations by the finite element method and are solved using the integrated direct method in the Camsul software. The effects of
relevant parameters such as the Rayleigh number, the power-law index, and the size of the heat source are investigated on the flow
and temperature fields. The results show that increasing the Rayleigh number, especially for shear thinning fluids (n<1), increases
the heat transfer rate The results also show that depending on the Rayleigh number and the power-law index, the size of the heat source has a significant effect on the flow field and thermal performance of the enclosure.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
