شبيه سازي عددي ميدان جريان و انتقال حرارت درون كانال با ابعاد مختلف موانع دوكي در حضور سيال غيرنيوتني مدل تواني

در اين مقاله به تحليل ميدان جريان و انتقال حرارت جابجايي اجباري سيالات غيرنيوتني درون كانال با موانع دوكي شكل پرداخته شده است. در ابتدا پس از بررسي معادلات حاكم و شرايط مرزي حاكم بر مسئله، استقلال حل از تعداد شبكه صورت گرفته است. سپس نتايج تحقيق حاضر در دو حالت براي سيالات نيوتني و غيرنيوتني با مطالعات مشابه پيشين صحت‌سنجي شده‌ است. اثرات پارامترهاي مختلفي مانند اثر آرايش موانع دوكي، اثر قطر موانع(D/H) و اثر دنباله موانع (W/D)مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين اثر شاخص‌هاي تواني مختلف سيال غيرنيوتني و تاثير آن بر ضريب درگ و عدد ناسلت مورد بررسي قرار داده شده است. با بررسي نتايج مشخص شد كه به ازاي كليه پارامترهاي مورد بررسي، آرايش جابجا شده موانع دوكي نسبت به حالت آرايش منظم، ميزان انتقال حرارت بيشتري داشته و از طرف مقابل افت فشار بيشتري را در كانال سبب مي شود. نتايج اين تحقيق نشان داد كه با افزايش قطر و دنباله موانع به ميزان 300%، ميزان انتقال حرارت از موانع به ترتيب به ميزان 100% و 25% كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش قطر پيشاني موانع، ضريب درگ فشاري و اصطكاكي افزايش پيدا مي‌كند. اين در حالي است كه افزايش اندازه دنباله موانع دوكي سبب افزايش ضريب درگ اصطكاكي و كاهش ضريب درگ فشاري مي گردد. در انتها با بررسي رفتار سيال غيرنيوتني مدل تواني مشخص شد كه عدد ناسلت متوسط با افزايش شاخص تواني از 0/8 تا 1/2 براي آرايش منظم در حدود 3/43 % و براي آرايش جابجا شده در حدود 4/38 % كاسته شده است. همچنين ضريب درگ كل با افزايش شاخص تواني از 0/8 تا 1/2 در حدود 200 % افزوده شده است.