شبيه سازي عددي جريان آرام و انتقال حرارت جابه جايي اجباري پيرامون استوانه‌ دوار محبوس درون كانال

Numerical simulation of laminar flow and heat transfer from rotating circular cylinder confined in a channel

در مطالعه حاضر، جريان سيال و انتقال حرارت اطراف استوانه دوار درون كانال، با استفاده از روش عددي برهم نهي شبكه‌ها مورد مطالعه قرار مي گيرد. شبيه سازي هاي عددي براي اعداد رينولدز در بازه 100 تا 500، سرعت هاي دوراني بدون بعد 0، 1 و 2 و نسبت انسدادهاي 1/0، 3/0 و 5/0 و اعداد پرانتل 7/0 و 7 انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد افزايش نسبت انسداد، گذار جريان از حالت پايا به ناپايا را به تاخير مي-اندازد. دوران استوانه موجب كاهش ضريب درگ و انتقال حرارت مي شود، درمقابل افزايش نسبت انسداد موجب افزايش ضريب درگ و انتقال حرارت مي شود. در جريان ناپاياي عبوري از روي استوانه محبوس درون كانال، الگوي ريزش گردابه هامتفاوتباالگويي است كه در جريان آزاد عبوري از روي استوانه مشاهده مي شود و گردابه هادرپشتاستوانهبهصورتضربدري حركت مي كنند.

In the present study, fluid flow and heat transfer around a rotating circular cylinder confined in a channel are studied using overset grid method. Numerical simulations are performed for Reynolds numbers varying from 100 to 500, non dimensional rotational velocities of 0, 1 and 2, blockage ratios of 0.1, 0.3 and 0.5 and prandtl numbers of 0.7 and 7. The results show that the transition from steady flow to unsteady flow is delayed as blockage ratio increases. Drag coefficient and heat transfer are reduced by rotation of the cylinder, In contrast as blockage ratio increases, Drag coefficient and heat transfer increases. In unsteady flow past a circular cylinder confined in a channel, the pattern of shed vortices is different from that observed in free stream flow past a cylinder and the vortices behind the cylinder moves criss-cross.