بررسي تاثير صفحه جداگر در رفتار جريان گرما-سيال حول استوانه دايروي محصور در كانال

Investigation on the Effect of an Inclined Splitter Plate on the Hydro-Thermal Behavior Around Circular Cylinder in a Channel

در پژوهش حاضر تاثير طول و زاويه قرارگيري صفحه جداگر متصل به پشت استوانه ي در معرض جريان صليبي محصور در كانال براي اعداد رينولدز مختلف مورد تحليل قرار مي گيرد. در ابتدا تاثير وجود صفحه جداگر روي پارامترهاي ضريب پسا، افت فشار و انتقال گرما برآورد شده و در ادامه تاثير طول و زاويه قرارگيري آن نيز بر روي پارامتر هاي فوق بررسي مي گردد. توليد شبكه با نرم افزار GAMBIT انجام شده و معادلات پيوستگي، مومنتوم و انرژي همراه شرايط مرزي مسأله با روش حجم محدود با نرم افزار FLUENT حل شده است. براي گسسته سازي عبارتهاي جابجايي و پخش از طرح بالا دست مرتبه دوم و براي پيوند ميان سرعت و فشار از الگوريتم PISO استفاده شده است. تغييرات طول صفحه جداگر از 0/25 تا 3 برابر قطر استوانه و زاويه قرارگيري آن از صفر تا 45 درجه مورد بررسي قرار گرفته است. ضريب پسا با افزايش طول صفحه جداگر به طور پيوسته كاهش مي يابد و نيز با افزايش طول صفحه جداگر تقريبا از 1/5 برابر قطر استوانه انتقال گرما كاهش مي يابد. همچنين با افزايش عدد رينولدز تاثير افزودن صفحه جداگر كمتر مي شود.

In this work, the effects of a splitter plate on the hydro-thermal characteristics around a circular cylinder in a channel was studied. The two-dimensional unsteady and incompressible flow and heat transfer was investigated numerically by solving the continuity, x - and y - momentum and energy equations using finite volume methodology by FLUENT. The second order upwind scheme is used to discretize convective and diffusive terms. The resulting algebraic equations are solved by PISO algorithm. The splitter plate length varies from 0.25D to 3D and it's angular position varies from 0° to 45° with Reynolds numbers 600, 800, 1000, 1200 and 1500. With increasing the splitter plate length Drag coefficient decreased continuously and the surface Nusselt number of cylinder is decreased with adding a splitter pale with length more than 1.5D. in this manner by increasing Reynolds number, effect of adding splitter plate decreases.