شبيه سازي عددي انتقال حرارت جابجايي طبيعي در يك محفظه مستطيلي با مدل حرارت دهي گسسته

Numerical Simulation of Natural Convection Heat Transfer in a Rectangular Enclosure with Discrete Heating Model

در اين تحقيق انتقال حرارت جابجايي طبيعي آرام در يك محفظة مستطيلي با وجود دو جفت چشمه و چاه كه دماي آن ها در دماهاي ثابت Th و Tc بوده و ساير قسمتهاي ديواره ها عايق مي باشند ، به بررسي تأثير اندازه و آرايش چشمه ها و چاه ها بر روي جريان سيال و ميزان انتقال حرارت در محفظه پرداخته شد. براساس نتايج حاصل از حل عددي تاثير آرايش چشمه ها وچاه ها برجريان سيال و ميزان انتقال حرارت در محفظه، مشاهده گرديد كه آرايش چشمه ها و چاه هاي حرارتي به صورت گسسته و به حالت يك در ميان (تناوبي) باعث افزايش تعداد چرخش در محفظه شده كه مي تواند نرخ انتقال حرارت در محفظه را افزايش دهد.

Abstract In this paper, numerical investigation of linear natural convection heat transfer is done for a 2D rectangular shaped enclosure. The model dimensions are assumed as H*W and also 2 pairs of sources and sinks are located against each other on the vertical and horizontal walls. The considerations mainly focused on the effect of size and arrangement of sources and sinks on fluid flow and heat transfer in the enclosure. The temperature of sources and sinks is kept at constant value of Th and Tc respectively and other parts of the walls are assumed adiabatic. The governing equations are solved based on finite volume method and SIMPLE algorithm is applied for discretization. The numerical results show that changing of arrangement of sources and sinks in a discrete and alternate mode increases the number of eddies in the enclosure and subsequently increases heat transfer rate.