بررسي جريان لايه‌ي مرزي حرارتي روي يك گوشه با دماي سطح متغيير

در اين تحقيق، توزيع دما در لايه‌ي مرزي حرارتي روي گوشه بررسي شده است. معادلات لايه‌ي مرزي پيوستگي، ممنتوم و انرژي براساس مدل فالكنر- اسكن با شرايط دماي ديواره‌ي متغيير براي جريان آرام، پايدار و تراكم ناپذير به دست آمده و با استفاده از حل تشابهي به معادلات ديفرانسيل ساده ممنتوم و انرژي با اعمال دماي متغيير ديواره‌ي (ضريب n) به فرم جديدي ارائه مي شود. براي حل معادلات حاصل، با توجه به شرط مرزي بي نهايت، از روش نيمه تحليلي تلفيقي اصلاح شده استفاده مي گردد. نتايج به دست آمده از اين روش با روش عددي براي يك شرايط خاص در عدد پرانتل يك مقايسه و حداكثر خطا 0.020 درصد حاصل شد. با افزايش n از 0.5 تا 1.5 و عدد پرانتل از 0.7 تا 10 براي جريان با زواياي مختلف، ضخامت لايه مرزي حرارتي سريع تر رشد مي نمايد. با توجه به اينكه عدد ناسلت رابطه‌ي مستقيم با شيب ضخامت لايه‌ي مرزي حرارتي دارد، با افزايش شيب گوشه و n، عدد ناسلت نيز افزايش مي يابد به گونه اي كه در پرانتل يك و شيب 90 درجه با افزايش  n تا 1.5، عدد ناسلت 36.5% افزايش مي يابد. در گوشه باز شونده ( زاويه منفي) با افزايش عدد پرانتل براي يك n ثابت رفتار جريان مانند قبل بوده و عدد ناسلت افزايش مي يابد اما با افزايش n، ضخامت لايه‌ي مرزي حرارتي نيز افزايش مي يابد كه در نتيجه شيب لايه مرزي دما كاهش خواهد يافت بنابراين عدد ناسلت نيز كاهش مي يابد. به طوري كه عدد ناسلت در نقطه جدايش با افزايش n تا 1.5 به ميزان 14.5% كاهش مي يابد.