بررسي لايه مرزي جريان و حرارت بر روي يك صفحه افقي در حال كشش در محيط متخلخل، با فرض عدم تعادل‌حرارتي

Investigation of boundary layer flow and heat transfer over a stretching surface in a porous medium using a thermal non-equilibrium model

در اين مطالعه، انتقال حرارت و جريان سيال در يك محيط متخلخل روي يك صفحه در حال كشش افقي، بررسي شده است. در اين بررسي از فرض عدم تعادل‌ حرارتي براي معادلات انرژي و از مدل غير دارسي براي معادله مومنتوم استفاده شده است. مساله در حالت وجود گرماي توليدي نيز مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. معادلات شامل معادله مومنتوم، معادله انرژي براي فاز سيال و معادله انرژي براي فاز جامد مي‌باشد كه با استفاده از روش تشابهي به معادلات ديفرانسيل معمولي تبديل شده و با روش عددي حل مي شوند. دماي صفحه به صورت خطي تغيير مي كند و جريان سيال دوبعدي، ويسكوز و تراكم ناپذير در نظر گرفته شده است. نتايج دماي فازهاي سيال و جامد، مقادير شار حرارتي روي صفحه براي فاز سيال و جامد در حالت وجود (و عدم وجود) گرماي داخلي، مقادير عددي پرانتل بحراني و اثر پارامتر مكش/ دهش بر مساله مورد بررسي قرار گرفته است. استخراج معادلات تشابهي در حالت عدم تعادل حرارتي بين فازها و تحليل حرارتي مساله از جمله نوآوري‌هاي اين پژوهش است.

In this paper, heat transfer and fluid ?ow in a porous medium over a stretching surface have been investigated. In this study, the local thermal non-equilibrium and non-Darcy models have been used for energy and momentum equations, respectively. The effects of internal heat generation have been also investigated. The governing equations have been transformed to ordinary differential equations using the similarity transformation method and then solved numerically. The surface temperature is considered non-uniform and the ?uid is assumed to be two-dimensional, viscous, and incompressible. The results of temperature distributions for solid and fluid phases, values of the critical Prandtl parameter, and the effect of suction and injection parameter have been studied completely. The local surface heat ?ux for both solid and fluid phases have been shown. Derivation of a set of similarity equations in the case of local thermal non-equilibrium model and thermal analysis of the problem are the main innovation of the present research.