مقایسه همرفت دوپخشی ترکیبی در کاواک های مربعی با یک و دو دیواره‌ی متحرک

در این پژوهش، پدیده همرفت دوپخشی ترکیبی ناپایا در کاواک های مربعی با یک و دو دیواره متحرک با کمک الگوریتم عددی سیمپل مطالعه و با هم مقایسه شدند. دماها و غلظت های جرمی یکنواخت اما متفاوت روی دیواره های افقی کاواک های یاد شده فرض شدند. شاره مورد نظر (هوا) تراکم ناپذیر و نیوتنی فرض شد. در گام اول روش عددی مورد استفاده با کمک نتایج عددی پژوهش های پیشین اعتبارآزمایی گردید. سپس شبیه سازی ها برای بازه ای تقریباً گسترده از عدد ریچاردسون اجرا شد تا مطالعه همه رژیم های همرفت ممکن باشد. نتایج شبیه سازی های عددی نشان داد انتقال گرما و جرم همرفتی با افزایش عدد ریچاردسون کاهش می یابد. همچنین مد رسانشی انتقال گرما در سراسر کاواک با افزایش عدد ریچاردسون زیاد می شود به طوری که هردو کاواک در رژیم همرفت آزاد در حالتی شبه رسانشی قرار دارند. علاوه بر این مشاهده شد حرکت هم زمان اما در سوی مخالف دیواره ها سبب افزایش سهم نیروهای مکانیکی در کاواک های با دو دیواره متحرک و در پی آن افزایش گرمای همرفتی منتقل شده در ایشان نسبت به کاواک های با یک دیواره متحرک می شود. با مطالعه نمایه سرعت ها نیز معلوم شد که افزایش عدد ریچاردسون سبب افت شتاب گیری شاره به ویژه در نزدیکی دیواره افقی پایینی می گردد. مطالعه آنتروپی و انرژی هردو سامانه نشان داد که هردوی ایشان با زیاد شدن عدد ریچاردسون کم می شوند و شاره در کاواک های با دو دیواره متحرک آنتروپی و انرژی بیشتری دارد.