تحلیل عددی انتقال حرارت از یک استوانه داغ با قطرهای مختلف به یک محفظه بسته مربعی سرد

در مقاله حاضر با اجرای یک شبیه سازی دو بعدی، انتقال حرارت از یک استوانه داغ به یک محفظه بسته مربعی سرد به طور پارامتری مطالعه و اثر تغییر قطر استوانه بر نرخ این انتقال حرارت بررسی شده است. معادلات دوبعدی حاکم با استفاده از روش حجم محدود و حلگری با الگوریتم ماتریس سه قطری برای قطرهای مختلف استوانه درون یک محفظه بسته مربعی با طول مشخصه ثابت در دو عدد رایلی 104 و 105 حل شده است. نتایج نشان دادند که الگوهای خطوط جریان، دما و مقادیر عدد ناسلت به عدد رایلی و نیز نسبت قطر استوانه به طول مشخصه محفظه r?h)2( وابسته هستند. در این حالت مراکز گردابه های ایجاد شده در اطراف استوانه در نیمه پایین محفظه در نسبت 4/0r?h=2 برای رایلی 104 و در نسبت 5/0r?h=2 برای رایلی 105 ظاهر شده اند. همچنین مشاهده شد با افزایش عدد رایلی و نسبت r?h2، نرخ انتقال حرارت از محفظه نیز افزایش می یابد. به عنوان مثال، در نسبت 5/0r?h=2 با افزایش عدد رایلی از 104 به 105 ناسلت متوسط حدود 30 درصد میزان اولیه و در رایلی 105 با تغییر نسبت r?h2 از 2/0 به 5/0 ناسلت متوسط حدود 35 درصد میزان اولیه افزایش می یابد.