شبیه سازی جریان سیال و انتقال گرمای داخل حفره u شکل چین دار

در مطالعه حاضر، انتقال گرمای همرفت طبیعی در یک حفره u شکل چین دار بررسی شده است. برای حل معادله بقای جرم (پیوستگی)، معادله بقای اندازه حرکت خطی (معادله مومنتوم) و معادله انرژی از روش المان محدود استفاده شده‌ است. صحت روش مورد استفاده با نتایج موجود بررسی گردیده و تطابق بالایی میان آن‌ها به‌دست آمده است. جریان سیال دوبعدی و آب نیز به عنوان سیال عامل در حفره انتخاب شده است. اعداد رایلی مختلف (103 - 106) و دیواره‌های چین دار، متغیر‌های تاثیرگذار بر میدان‌های جریان و انتقال گرما می‌باشند. نتایج به صورت کانتور سرعت، جریان سیال، ‌دما و عدد ناسلت متوسط بیان شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان دهنده‌ این است که با افزایش عدد رایلی، آهنگ انتقال گرما افزایش می‌یابد که بیشترین مقدار آن برابر 76/43 در عدد رایلی 106 است. همچنین در یک عدد رایلی ثابت، حفره صاف میزان آهنگ انتقال گرما بالاتری دارد و بیشترین مقدار افت انتقال گرما در حفره دو طرف چین دار اتفاق می افتد.

simulation of fluid flow and heat transfer inside a u-shape corrugated cavity

in the present study, the natural convection heat transfer inside a corrugated u-shaped cavity studied numerically. for solving the mass equation (continuity), conservation of linear momentum equation and energy equation, the finite element method applied. theaccuracy of used method investigated with the available results and a high agreement between them observed. fluid flow is twodimensional and water is chosen as the working fluid in the cavity. different rayleigh numbers (103-106) and corrugated walls are the variables affecting the fluid and heat transfer fields. the results expressed in terms of velocity contour, fluid flow, temperature and the average nusselt number. the extracted results indicate that by rising the rayleigh number, the heat transfer rate increases which the highest value of it is equal to 76.43 at ra=106. also, at a fixed rayleigh number, the smooth cavity has a highest heat transfer rate and the maximum of heat transfer’s loss occurs at cavity by corrugated on the both sides.