ترکیب روش‌های طول‌های مجزا و توزیع k تمام طیف برای تجزیه‌وتحلیل انتقال حرارت تشعشعی هدایتی در یک محفظه دو بعدی

در این پژوهش، به مطالعه عددی ترکیب سازوکار های انتقال حرارت تشعشعی و هدایتی در یک محفظه دو بعدی پرداخته می شود. دیواره پایینی این محفظه دارای یک فرو رفتگی بوده که با استفاده از روش انسداد کردن مدل می شود. محیط واسط در این محفظه، مخلوطی از هوا با گازهای تشعشعی دی‌اکسید کربن و بخار آب در نظر گرفته می شود. این مخلوط به‌صورت یک محیط همگن در پخش، صدور و جذب تشعشع شرکت می کند. برای محاسبه دقیق و خط به خط توزیع ضریب جذب این مخلوط در تمام محدوده طیف، از اطلاعات پایگاه داده hitran2008 استفاده می شود. برای شبیه سازی محیط به صورت غیر خاکستری، روش موثر و دقیق توزیع k تمام طیف به‌کار گرفته می‌شود؛ در حالی‌که محاسبات مربوط به محیط خاکستری با استفاده از مدل ضریب جذب میانگین پلانک انجام می شوند. معادله حاکم بر این محفظه، معادله انرژی بوده که با استفاده از روش حجم محدود حل می شود. به‌علاوه، برای محاسبه ترم دیورژانس شار تشعشعی در معادله انرژی، از روش مشهور و کارآمد طول‌های مجزا استفاده می شود. به‌هرحال، نتایج این مطالعه به وضوح نشان می دهد که اختلاف میان نتایج محیط های خاکستری و غیر خاکستری در تعیین رفتارهای حرارتی محفظه، به‌طور قابل توجهی وابسته به مقادیر پارامترهای تشعشعی است.

The Combination of Discrete Ordinates and FullSpectrum kDistribution Methods to Analysis of RadiativeConductive Heat Transfer in a Two Dimensional Enclosure

In this research, the combined conductive and radiative heat transfer mechanisms in a twodimensional enclosure is numerically studied. The bottom wall of this enclosure includes a recess which is simulated with the Blockedoff method. The participating medium in this enclosure is regarded as an air mixture with two radiative gases, CO2 and H2O. This mixture is treated as a homogeneous, scattering, emitting and absorbing medium. To accurately calculate the absorption coefficients distributions across the spectrum as linebyline, the information of HITRAN2008 database is utilized. In order to simulate the nongray medium, the fullspectrum kdistribution method is applied; whilst the gray calculations are done using the Planck mean absorption coefficient. The governing equation of this enclosure is the energy equation which is solved via the finite volume method. Besides, the discrete ordinates method is applied to compute the divergence of radiative heat flux in the energy equation. However, the results of this study clearly show that differences between the gray and nongray mediums for determining the thermal behaviors of the enclosure are strongly dependent on the radiative parameters.