بررسی انتقال گرما در کانال با مانع مربعی در محیط متخلخل: روش شبکه بولتزمن

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

doi
چکیده

هدف از این پژوهش بررسی اثرات محیط متخلخل بر ترمودینامیک جریان در کانال با مانع مربعی کاملاً متخلخل به کمک روش شبکه بولتزمن می‌باشد. به منظور شبیه‌سازی انتقال حرارت در محیط متخلخل، از مدل عمومی برینکمن– فورچیمر در مقیاس REV همراه با تابع توزیع دوگانه استفاده می‌گردد. در ابتدا به منظور اعتبارسنجی شبیه‌سازی انتقال حرارت در محیط متخلخل،  انتقال حرارت در کانال ساده و کانال با مانع مربعی شبیه‌سازی می­شود و نتایج حاصل از توزیع ناسلت بر روی اضلاع مختلف مانع با پژوهش پیشین مقایسه می­گردد. در ادامه برای اعتبار سنجی روش مورد استفاده در شبیه‌سازی محیط متخلخل، انتقال حرارت درون کانال کاملاً متخلخل شبیه‌سازی شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از پژوهش‌های پیشین ارزیابی می­گردد. در نهایت جریان و انتقال حرارت درون کانال با مانع مربعی کاملاً متخلخل شبیه‌سازی شده و اثرات پارامترهای محیط متخلخل مانند نفوذپذیری و همچنین اثر عدد رینولدز بر انتقال حرارت جریان بررسی می‌گردد. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش نفوذپذیری و همچنین عدد رینولدز، انتقال حرارت افزایش می‌یابد.