تاثير چين خوردگي متفاوت بر ميزان آهنگ انتقال گرماي جابجايي طبيعي درون يك حفرۀ مربعي

The Effect of Different Corrugated on the rate of Natural Convection Heat Transfer inside a Square Cavity

جابجايي طبيعي دو بعدي جريان لايه اي تراكم ناپذير در داخل يك حفرة مربعي با وجود چين خوردگي هاي متفاوت در ديواره پاييني، با روش المان محدود در نرم افزار comsol بررسي شده است. ديواره هاي بالا و پايين عايق بوده، ديواره چپ در دماي ثابت Th و ديواره راست در دماي ثابت Th) T > ) نگه داشته شده است. در اين تحقيق حفره هايي با چين خوردگي هاي متفاوت با شكل هاي مستطيلي، ذوزنقه اي، مثلثي و سينوسي براي دامنه هاي مختلف بلوكها، دامنه تناوب و اعداد رايلي مختلف بررسي شده است. هوا به عنوان سيال عامل در نظر گرفته شده است. رفتار هيدروديناميكي و گرمايي بسيال در قالب خطوط جريان، خطوط هم دما و عدد ناسلت متوسط بررسي شده است. نتايج به دست آمده بر پايه اين شبيه سازي نشان دهنده اين مطلب است كه با افزايش عدد رايلي ميزان عدد ناسلت افزايش مي يابد. مقدار بهينه اي براي افزايش آهنگ انتقال گرما با افزايش دامنه بلوك ها و دامنه تناوب آنها وجود دارد. همچنين بيشترين آهنگ انتقال گرما در حفره داراي چين خوردگي سينوسي رخ مي دهد.

Natural convection of a two-dimensional laminar incompressible fluid flow in a square cavity with different corrugated on the bottom wall has been investigated by finite element method in Comsol software. The top and the bottom walls are insulated, the left and the right walls are maintained at a constant temperature Tc (TH> Tc). In this study, cavites with different corrugated by shapes of rectangular, trapezoidal, triangular and sinusoidal are studied for different amplitude of shapes of blocks, periodicity amplitude and aspect ratio and Rayleigh number. The air is chosen as a working fluid. Hydrodynamic and thermal behavior of fluid is analyzed in form of streamlines, isotherms and the average Nusselt number. Results based on this numerical study showed that the by increasing the Rayleigh number the rate of Nusselt number increases. There is an optimized range for increment rate of heat transfer by increasing the amplitude of shapes of blocks and periodicity amplitude. Also the maximum rate of heat transfer occurs in sinusoidal shape of cavity.