انتقال حرارت تركيبي جابه جايي آزاد و هدايت در محفظه مربعي متخلخل، حاوي قطعه جامد گرمازا

Conjugated Natural Convection and Conduction Heat Transfer in a Square Cavity Containing a Porous Medium and a Solid Body Heat Source

در مقاله حاضر، انتقال حرارت تركيبي جابه جايي آزاد و هدايت در يك محفظه مربعي متخلخل حاوي جسم جامد داراي توليد انرژي كه در آن انرژي يكنواخت بر واحد حجم توليد مي شود، به صورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است. ديواره هاي افقي اين محفظه عايق و ديواره هاي عمودي چپ و راست به ترتيب در دماهاي و مي باشند. با وجود اين شرايط مرزي در معادلات بي بعد شده دو پارامتر موثر وجود خواهد داشت كه شامل Ra و مي باشند. پارامتر Raعدد رايلي بوده و تابعي از اختلاف دما در مرزهاي گرم و سرد مي باشد و پارامتري وابسته به توليد انرژي در جسم جامد است. معادلات بي بعد حاكم بر اساس مدل دارسي به دست آمده اند و براي حل اين معادلات از روش حجم كنترل استفاده شده است. اثر تغيير پارامترهاي Ra و بر ميدان جريان و دما و نرخ انتقال حرارت و غيره بررسي شده است. نتايج نشان دهنده كاهش بيشينه دماي دامنه حل با افزايش عدد Raو يا كاهش است.

Conjugated natural convection and conduction in a square cavity containing a porous medium with a solid body subjected to a uniform energy generation per unit volume is studied numerically in this paper. The vertical walls of the cavity are assumed to have constant temperatures ( and ) and the horizontal walls to be adiabatic. The effective parameters in this case are Ra and which appear in the nondimensionalized equations. Ra is a function of temperature difference between hot and cold walls, and is a parameter that depends on the energy generation in the porous medium. Nondimensionalized governing equations in both cases are obtained based on the darcy model; a control volume approach is used for solving these equations. The effect of the variation of two parameters, Ra and , on the heat transfer rate, fluid flow and isotherms are investigated. The results show that the maximum temperature decreases as Ra increases or decreases.