بررسی عددی انتقال حرارت جابه جایی طبیعی در جریان آشفته درون محفظه مربعی با استفاده از شبیه سازی گردابه های بزرگ به روش شبکه بولتزمن

در کار حاضر جریان جابجایی طبیعی آشفته توسط مدل گردابه های بزرگ که در روش شبکه بولتزمن بکار رفته شده، بررسی می شود، نتایج برای اعداد رایلی بزرگ بین 10 و 10 نمایش داده شده است. همچنین از هوا با پرانتل 0/71 استفاده شده است. در این بررسی یک مدل آشفته گردابه های بزرگ با روش شبکه بولتزمن با بیانی ساده و صریح ارائه شده است. اثر افزایش عدد رایلی روی خطوط جریان، کانتورهای دما و عدد ناسلت متوسط نشان داده شد و مشخص شد که از 10 و 10 رفتار خطوط هم دما کمی دورتر از دیواره ها خطی است اما در رایلی 10 رفتار خطوط هم دما از حالت خطی خارج شده و به صورت نوسانی در می آید. آشفتگی جریان از عدد رایلی 10 به بعد مشهود است . این آشفتگی بر خلاف رایلی های پایین منجر به عدم تقارن در جریان می شود. همچنین توزیع دمای بدون بعد در مرکز حفره نیز نشان داده شده است. مقایسه ای بین اعداد ناسلت متوسط برای اعداد رایلی مختلف نشان داده شد و مشخص شد که با افزایش عدد رایلی عدد ناسلت متوسط افزایش می یابد. نتایج بدست آمده نیز تطابق خوبی با روش های دیگر برای تحلیل عددی جریان آشفته در یک محفظه دارد.

کلیدواژه ها:

جریان آشفته ، عدد ناسلت ، مدل گردابه های بزرگ ، جابه جایی طبیعی ، روش شبکه بولتزمن