اثر میدان مغناطیسی بر جابجایی آزاد سیال غیرنیوتنی در محفظه مربعی با چشمه حرارتی مرکزی

در این مطالعه جریان لایه ای تراکم ناپذیر سیال غیرنیوتنی با چشمه گرمایی مرکزی در یک محفظه برای حالت های بدون میدان مغناطیسی و اعمال میدان مغناطیسی کینواخت تحت زاویه ای مشخص، بررسی شده است.معادلات حاکم به روش اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل گسسته سازی شد هاند و میدان حل مسئله با استفاده از شبکه یکنواخت شبکه بندی شده است. این مسئله برای حالت پایدار با فرمو لبندی ضمنی و با الگوریتم سیمپل حلشده است. در مطالعه حاضر تاثیر غیرنیوتنی بودن سیال با مدل قانون توانی با وجود میدان مغناطیسی یکنواخت، برای مقادیر شاخص توانی 4/ 1 , 1 , 75 / n=0 بررسی شده و نتایج به دست آمده با شرایط عدم وجود میدان مقایسه شد. با توجه به نتایج حاصل شده، می توان بیان کرد که اعمال میدان مغناطیسی برای شاخص های مختلف سیال، در رایلی های متفاوت رفتار یکسانی را نشان نم یدهد و با اعمال میدان مغناطیسی، جابجایی جریان در محفظه تقلیل می یابد. همچنین می توان گفت که با اعمال میدان مغناطیسی در محدوده 1≤ n برای سیال مدل قانون توانی، افزایش عدد رایلی باعث کاهش نوسلت متوسط و برا ی n< 1 باعث افزایش نوسلت متوسط خواهد شد. برای شاخص n> 1 با افزایش رایلی در حضور یک میدان مغناطیسی ثابت، می توان جابجایی آزاد را تضعیف نمود در حالیکه این روند برای n< 1 با کاهش عدد رایلی رخ می دهد

Effects of Magnetic Field on Natural Convection of Non-Newtonian Fluid in a Square Enclosure with a Central Heat Source

In this study, the incompressible laminar flow of nonNewtonian fluid is studied in a cavity with a central heat source under a uniform inclined magnetic field. The governing equations are converted into nonlinear ordinary differential equations using similarity transformations and solved using finite difference based numerical methods. In the current study, the effect of nonNewtonian powerlaw fluid is investigated for powerlaw indices of 0.75, 1 and 1.4. The results are compared with the ones in which the magnetic field is not applied. It is found that the implementation of a magnetic field for different fluid indices in different Rayleigh numbers does not show similar behaviors and the results show that the magnetic field affects the convection flow, leading to a reduction in it. Also can be said that with the implementation of a magnetic field in the range of indices n ≥ 1 for powerlaw model fluid, increased Rayleigh number leads to reduced average Nusselt number and for n ˂ 1, the average Nusselt increases. For n ˂ 1, with increased Rayleigh number in the presence of a fixed magnetic field, free convection can be weakened while this trend for n ˂ 1 occurs with reduced Rayleigh number.