تاثیر رفتار دینامیکی پره‌ها بر انتقال حرارت طبیعی درون محفظه بسته مربعی

تاثیر رفتار دینامیکی پره‌ها بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون یک محفظه مربعی بسته به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفت. پره‌ها نازک و هادی انتقال حرارت در طول ثابت 0.2 و در 9 موقعیت مختلف بر روی دیواره‌های گرم و سرد محفظه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. دیواره‌های افقی بالا و پایین محفظه عایق و دیواره‌های گرم و سرد عمودی به‌ترتیب در شرایط دما ثابتt_h و t_c قرار دارند. برای حل از متد المان محدود مطابق با شبکه بندی مثلثی بی‌سازمان و الگوریتم غیر‌خطی استفاده شده است. بعلاوه، به منظور حل معادلات بی‌بعد بخش ارتجاعی نیز از روش نیوتون رافسون استفاده شده است. براساس نتایج، رفتار دینامیکی پره‌ها سبب کاهش میزان انتقال حرارت در مقایسه با پره صلب درون محفظه شده است. بعلاوه، تغییر شکل پره‌ها و موقعیت قرار‌گیری آنها تاثیر به‌سزایی در کاهش یا افزایش میزان انتقال حرارت درون محفظه دارند.

Effect of dynamic behavior of fins in natural convection in a square cavity

The effect of the dynamic behavior of fins on the natural convection heat transfer inside a square cavity was studied numerically. Attachment of conductive thin and flexible fins with length equal to 0.2, positioned at 9 locations on both hot and cold wall was examined. The top and the bottom horizontal walls of the cavity were insulated while their left and the right vertical walls were maintained at a constant temperature T_h and T_c. The numerical scheme is based on the finite element method adapted to triangular nonuniform mesh element by a nonlinear parametric solution algorithm. Furthermore, the dimensionless equations of flexible parts of the cavity were solved using the NewtonRaphson method. Based on our results, the dynamic behavior of the fins leads to decrease the rate of heat transfer in compared to the rigid fin. It also found the shape of the fins and its positions play an important role in decrease or increase of heat rate inside the cavity.