شبیه‌سازی عددی جریان سیال همراه با انتقال حرارت از استوانه دایره‌ای نزدیک سطح آزاد

دراین پژوهش، جریان سیال همراه با انتقال حرارت در حالت ‏آرام بر روی استوانه ساکن نزدیک ‏سطح آزاد بصورت عددی و با ‏روش حجم محدود مورد‎ ‎بررسی قرار گرفته است.‏ به منظور ردیابی ‏سطح آزاد از روش صریح کسر حجمی سیال ‏ استفاده شده است. ‏اثر پارامترهای مختلف مانند عدد فرود (1، 55/0، 30/0 = fr) ‏‎و ‏عمق غوطه‌وری (1، 60/0، 40/0 = h/d‏) بر مشخصات ‏هیدرودینامیکی و حرارتی مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد ‏که تغییرات عدد فرود تاثیرات قابل توجهی بر سطح آزاد و ضریب ‏پسا دارد در حالی که عمق غوطه وری بیشتر بر ضریب برآ اثرگذار ‏است. کاهش عمق غوطه‌وری نقش قابل توجهی در سرکوب ریزش ‏گردابه‌ها در پشت استوانه دارد. در اعداد فرود ‏‎55/0و ‏‎00/1‎، با ‏نزدیک شدن استوانه به سطح آزاد، تعاملات جریان عبوری از روی ‏استوانه و سطح آزاد بیشتر بوده و اختلاط بین فازها در زمان ‏کمتری رخ می‌دهد. درحالی که کمترین تغییرات سطح آزاد در عدد ‏فرود ‏‎30/0‎‏ مشاهده شد. با افزایش فاصله استوانه از سطح آزاد، اثر ‏عدد فرود بر انتقال حرارت کاهش می‌یابد.