Title of article :
Effect of Magnetic Field on the Rotating Flow in a Similar Czochralski Configuration
Author/Authors :
Bouabdallah, S LME, Laboratory of Mechanics, Department of Mechanical Engineering - University of Laghouat, Road of Ghardaia, Laghouat, Algeria , Atia, A LME, Laboratory of Mechanics, Department of Mechanical Engineering - University of Laghouat, Road of Ghardaia, Laghouat, Algeria , Boughzala, A. H LME, Laboratory of Mechanics, Department of Mechanical Engineering - University of Laghouat, Road of Ghardaia, Laghouat, Algeria
Abstract :
We present a numerical study of the rotating flow generated by two rotating disks in co-/counter-rotating, inside a fixed cylindrical enclosure similar to the Czochralski configuration (Cz). The enclosure having an aspect ratio A = H/Rc equal to 2, filled with a low Prandtl number fluid (Pr = 0.011), which is submitted to a vertical temperature gradient. The finite volume method has been used to solve numerically the governing equations of the studied phenomenon.We present the steady state flow; and make a comparison between the flow generated by the co-/counter-rotating end disks. This study was caried out for different Richardson numbers; Ri = 0.01, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 5 and 10. The effect of orientation of the magnetic field is also taken into account for different values of the Hartmann number (Ha = 0, 5, 10, 20, 30 and 50). The obtained results show that the strongest stabilisation of the velocity field and heat transfer occurs when the flow generated byco-rotating end disks and the applied of magnetic field in radial direction provied a more stabilisation of the convective flow.
Farsi abstract :
ما در حال حاضر، مطالعه عددي جريان چرخشي توليد شده را توسط دو ديسك چرخشي در چرخش همسو/ ناهمسو، در داخل محوطه يك استوانه ثابت مشابه پيكربندي Czochralski (Cz) نشان مي دهيم. محوطه داراي نسبت A = H / RC برابر با 2، پر شده با سيالي با عدد پرانتل كوچك (01/0 (Pr = مي باشد كه به گراديان دما عمودي نسبت داده مي شود. روش حجم محدود براي حل عددي معادلات حاكم پديده تحت مطالعه استفاده شده است. ما جريان حالت پايدار را ارائه مي دهيم؛ و مقايسه اي بين جريان توليد شده توسط ديسك هاي انتهايي با چرخش همسو/ناهمسو نشان مي دهيم. اين مطالعه براي عددهاي مختلف ريچاردسون Ri برابر با 01/0، 1/0، 5/0، 1، 2، 3، 5 و 10 انجام شد. اثر جهت ميدان مغناطيسي نيز براي مقادير مختلف عدد هارتمن Ha برابر با 0، 5، 10، 20، 30 و 50 به حساب مي آيد. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه قوي ترين تثبيت ميدان سرعت و انتقال حرارت هنگامي رخ ميدهد كه جريان، ديسك هاي انتهايي چرخشbyco توليد مي كند و اعمال ميدان مغناطيسي در جهت شعاعي، ثبات بيشتري از جريان همرفتي را ايجاد مي كند
Keywords :
Rotating Flow , Czochralski , Co-Counter-Rotating Mixed Convection , Magnetic Field
Journal title :
Astroparticle Physics