بررسي عددي تأثير جدار الاستيك بر انتقال گرما در برهم كنش شاره-جامد در جريان داخلي

در اين پژوهش تأثير برهم كنش شاره-جامد براي جريان همرفت اجباري حول استوانه دايروي محصور در كانال دوبعدي با جريان تراكم ناپذير بررسي‌شده است. تمامي سطوح كانال عايق مي‌باشد و استوانه در دماي ثابت با جريان عبوري سرد تبادل گرما دارد. سطح پاييني اين كانال صلب مي‌باشد اما قسمتي از سطح بالايي الاستيك مي‌باشد. با عبور جريان از اطراف استوانه گرم و نوسان جدار الاستيك، آهنگ انتقال گرما در هر لحظه تغيير مي‌كند كه اين تغييرات تابع شرايط ارتعاش نوسانگر الاستيك مي‌باشد. مكان سطح الاستيك، دامنه و فركانس ارتعاشي از مهم‌ترين عوامل تأثيرگذار بر جريان عبوري از كانال مي‌باشند. ازاين‌جهت در اين پژوهش ابتدا مكان سطح الاستيك بررسي‌شده و سپس دامنه و فركانس نوسانگر در چندين حالت بررسي‌شده است. بررسي‌هاي صورت گرفته در پنج رينولدز مختلف نشان مي‌دهد كه جايگزيني جدار الاستيك در بالادست استوانه تأثير بسيار بيشتري در افزايش انتقال گرما، نسبت به جايگزيني در پايين‌دست استوانه دارد و موجب افزايش 3 برابري عدد نوسلت نسبت به كانال صلب مي شود. همچنين نتايج بيانگر اين است كه با افزايش دامنه و فركانس ارتعاشي عدد نوسلت ميانگين به ترتيب 5/3 و 4 برابر مي شود و متوسط دماي سيال خروجي از كانال در هر رينولدز با افزايش دامنه و فركانس افزايش مي‌يابد.