مطالعه عددي انتقال حرارت تشعشعي در سيال ميكرو قطبي برروي پوسته استوانه اي الاستيك در زواياي مختلف تحت اثر ميدان مغناطيسي

Numerical study of heat transfer in micro-polar fluid on the elastic cylindrical shell under the effect of the magnetic field at different angles

هدف از اين مقاله، بررسي اثرات تشعشع حرارتي بر روي جريان سيال ميكرو قطبي و انتقال حرارت روي صفحه منقبض شونده متخلخل تحت تاثير ميدان مغناطيسي يكنواخت، با توجه به تئوري سيال ميكرو قطبي و با وجود مكش در ديواره با در نظر گرفتن جريان در حالت دو بعدي پايدار و تراكم ناپذير سيال ميكرو قطبي، با سرعت انقباضي متغير به صورت خطي مورد بررسي قرار گرفته است. تغيير پارامترهايي نظير اثر شكل عدد بي¬بعد هارتمن و عدد بي¬بعد رينولدز در نظر گرفته شده است. و معادلات حاكم به روش حجم كنترل جبري شده و توسط الگوريتم سيمپل و با استفاده از تقريب لايه مرزي و همچنين فلاكس حرارت تشعشعي با توجه به تقريب روزلند ، به طور همزمان حل مي گردد. معادلات ODE هاي خود متشابه، با استفاده از تبديلات تشابهي از معادلات PDE حاكم بدست آمده اند، و سپس اين معادله مقدار مرزي به وسيله روش كارآمد شوتينگ ، به معادلات مقدار اوليه تبديل شده و با روش رانگ كوتا حل شده اند. اثر اعداد، اكرت ، هارتمن، طول و موقعيت منبع حرارتي بر ميدان جريان و دما و نرخ انتقال حرارت بررسي شده است. نتايج نشان مي دهند كه افزايش عدد هارتمن باعث كاهش سرعت جريان شده و انتقال حرارت را كاهش مي دهد. پروفيل هاي سرعت ، سرعت زاويه اي و دما براي چندين مقدار از پارامترهاي درگير از جمله پارامتر تشعشع، عدد هارتمن، پارامتر مادي k ،ثابت m ، عدد پرانتل و ميزان مكش در مسئله بدست آورده شده اند. تحليل ها نشان مي دهد كه در جريان پاياي سيال ميكروقطبي، با افزايش مقدار مكش، تشعشع حرارتي و عدد هارتمن كه نشان دهنده قدرت ميدان مغناطيسي مي باشد و ضخامت لايه مرزي حرارتي و دما كاهش يافته و در نتيجه انتقال حرارت افزايش مي يابد. همچنين با افزايش عدد هارتمن پروفيل سرعت افزايش يافته و ضخامت لايه مرزي جريان كاهش مي يابد.

The purpose of this paper is to investigate the effects of thermal radiation on the micro-polar fluid flow and heat transfer on a porous contractile screen under the influence of uniform magnetic field, in accordance with the theory of micro-polar fluid, and with the suction in the wall, taking into account the flow in the two states The stable and incommensurable dimension of the micro-polar fluid has been linearly investigated with variable contraction velocity. Changes in parameters such as the effect of the Hartmann numberless form and the number of Reynolds number are considered. And the governing equations are controlled by the controlled volume control method and solved simultaneously by the Simpli algorithm using the boundary layer approximation as well as the flux of the radiation heat according to the rosledian approximation. Equivalent ODE equations are derived using similarity transformations of the governing PDE equations, and then this boundary value equation is calculated by using an efficient Shooting method and converted to the initial value equations and solved by the Rang Kota method. The effect of numbers, Eckert, Hartmann, length and position of the heat source on the flow and temperature, and heat transfer rate are investigated. The results show that increasing the Hartmann number reduces the flow rate and reduces heat transfer. The velocity, angular velocity and temperature profiles are obtained for several parameters including radiating parameter, Hartman number, material parameter k, constant m, prantel number and suction volume in the problem. Analyzes show that during the course of the micro-polar fluid flow, with increasing amount of suction, thermal radiation and Hartmann number, which indicates the strength of the magnetic field, the thickness of the thermal and thermal boundary layer decreased and the heat transfer increased. As the Hartmann number increases, the profile increases rapidly and the thickness of the boundary layer decreases.