تحليل جريان همرفت آزاد روي يك صفحه موج‌دار عمودي تك‌دما با مدل جديد شار

Investigation of Free Convection Flow over a Vertical Wavy Wall in Constant Temperature, Using a New Flux Model

در اين تحقيق، انتقال گرماي همرفت آزاد از روي يك صفحه سينوسي عمودي دما ثابت با حل معادلات ناوير- استوكس، در رژيم جريان آرام و به روش حجم محدود تحليل شده است. همچنين، مدل جديدي بر پايه‎ي فشار براي محاسبه شار‎‎هاي جابه جايي ارايه شده است. نسخه‎‎‎هاي مرتبه اول و دوم اين مدل پيشنهادي قادرند تا شار‎‎هاي جابه جايي را با دقت خوبي بدون نياز به اتلاف مصنوعي محاسبه نمايند. نتايج عددي به خوبي با نتايج ساير پژوهشگران مطابقت دارد. در اين بررسي، پارامتر‎‎هاي تغييركننده شامل عدد ريله و نسبت دامنه به طول موج صفحه سينوسي مي‎باشند. نتايج نشان مي‎دهد كه فركانس تغيير ضرايب انتقال گرماي محلي براي صفحه در فضاي آزاد برابر فركانس خود صفحه مي‎باشد. در ضمن، با افزايش عدد ريله ضريب انتقال گرماي ميانگين افزايش مي‎يابد.

In this research, free convection heat transfer over vertical sinusoidal wall in constant temperature has been performed, using Navier-Stokes equations in laminar flow regime with finite volume method. Also, a new pressure-based model for the convective fluxes is offered, which minimizes the need for artificial dissipation. The first and second-order versions of the suggested model are unable to calculate the convective fluxes with a good accuracy. Numerical results are well adapted with the numerical or experimental results of other researchers. In this study, the variable parameters are Reyleigh number and the ratio of domain length to the sinusoidal wave length. The results show that the local heat transfer coefficient variation frequency for space is equal to the wall frequency. Meanwhile, with increasing the Reyleigh number, the average heat transfer coefficient increases.