تأثیر نیروی شناوری بر رفتارهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان جابهجایی ترکیبی یک گاز تشعشعی در یک کانال دارای فرورفتگی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
doi
چکیده
در تحقیق حاضر، اثرات نیروی شناوری و پارامترهای تشعشعی بر رفتارهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان جابهجایی ترکیبی یک گاز تشعشعی در یک کانال شیبدار دوبعدی و دارای یک فرورفتگی ذوزنقهای شکل، مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد. این فرورفتگی توسط دو پله شیبدار متوالی پسرو و پیشرو، درون کانال ایجاد میشود. برای مدلسازی سطوح شیبدار این فرورفتگی در مختصات کارتزین، از روش ناحیه مسدود شده استفاده میشود. برای بهدست آوردن میدانهای سرعت و دما، فرم بدون بعد معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و با بهکارگیری الگوریتم سیمپل حل میشود. برای محاسبه دیورژانس شار تشعشعی در معادله انرژی، از روش راستاهای مجزا استفاده میشود. نتایج حل عددی نشان میدهد که با افزایش عدد گراشف و شیب کانال، مقادیر دمای متوسط مخلوط در طول فرورفتگی و همچنین مقادیر ضریب اصطکاک و نرخ انتقال حرارت روی دیوار پایینی فرورفتگی افزایش مییابند. همچنین، هر افزایشی در مقادیر پارامتر تشعشع-هدایت و عمق اپتیکی منجر به افزایش مقادیر دمای متوسط مخلوط و عدد ناسلت کل روی دیوار پایینی فرورفتگی میشود؛ در حالیکه با افزایش ضریب البدو، این مقادیر کاهش مییابند.