@article { author = {نظری, دکتر محسن and درری, الهه and تفکر, صادق and عباس نژاد, علی}, title = {Numerical Investigation of Optimized Cooling of Square Obstacle}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {2}, number = {2}, pages = {69-80}, year = {2013}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2013.138}, abstract = {In this paper, natural convection heat transfer in a cavity induced by an isothermal obstacle is investigated. This paper is an extension of our previous paper [1] so that the effects of geometrical parameters and position of the obstacle are considered precisely. Air is chosen as a working fluid and the flow is assumed to be two-dimensional, steady and incompressible. Lattice Boltzmann method is employed for numerical analysis and the results are compared with finite volume results. A scale analysis is also performed for both numerical methods which have not been presented in the literature. With the representation, the Navier-Stokes equation can be derived from the lattice Boltzmann equation through the Chapman-Enskog expansion. The study is performed for different aspect ratios and different values of Rayleigh number. Heat transfer rate increases by either way of increasing the Ra number from 103 to 105 and increasing the aspect ratio from 0.1 to 0.4. At last, the Nusselt number versus the obstacle’s position, for different aspect ratios and Rayleigh numbers is shown and the position of the obstacle in which heat transfer rate is maximum is investigated.}, keywords = {Natural Convection Heat Transfer,Lattice Boltzmann Method,Finite volume method,Cavity}, title_fa = {بررسی عددی خنک‌کاری بهینه مانع مربعی}, abstract_fa = {در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه بسته با وجود یک مانع مربعی گرم دما ثابت مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج ارائه شده، توسعه مقاله‌‌ی منتشر شده‌ی قبل[1] بوده و اثرات هندسی مانع و محل قرارگیری آن بر روی انتقال حرارت به دقت لحاظ شده است. سیال مورد بررسی هوا و جریان سیال دو بعدی، پایا و تراکم ناپذیر است. برای شبیه‌سازی عددی از روش شبکه بولتزمن استفاده شده و نتایج حاصل، با نتایج روش حجم محدود نیز مقایسه‌ شده است. علاوه براین برای اولین بار یک تحلیل مقیاسی بین دو روش انجام شده است. در روش شبکه بولتزمن، معادلات مومنتوم با استفاده از اعمال نیروی حجمی در معادله بولتزمن قابل استخراج است. تاثیر تغییر نسبت طول مانع به طول محفظه و همچنین تاثیر تغییر عدد رایلی بر الگوی جریان سیال و انتقال حرارت در محفظه بررسی شده است. با افزایش عدد رایلی از 3 10 تا 5 10 انتقال حرارت افزایش می‌یابد و افزایش نسبت طول قطعه به طول حفره از 1/0 تا 4/0 نیز باعث افزایش انتقال حرارت می‌شود. تغییرات عدد ناسلت با تغییر مکان مانع و برای اعداد رایلی مختلف، نمایش داده شده و مکانی از مانع که در آن بیشترین نرخ انتقال حرارت رخ می‌دهد، مورد بررسی قرار گرفته است.}, keywords_fa = {انتقال حرارت جابجایی آزاد,روش شبکه بولتزمن,روش حجم محدود,محفظه بسته}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_138.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_138_b5c7f61da858f90004be3bf92199cb37.pdf} }