حل عددی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر انتقال حرارت جابجایی آزاد از روی صفحه ای عمودی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده مکانیک-دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

در این مقاله به بررسی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر توزیع سرعت و دما درون لایه ی مرزی پرداخته و در نهایت نرخ انتقال حرارت از صفحات عمودی را در اثر جریان جابجایی آزاد مورد بررسی قرار داده شده است. معادلات مومنتوم و انرژی با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی استخراج شده اند. به کمک پارامتر تشابهی مناسب و استفاده از تابع جریان و بازنویسی معادلات مومنتوم و انرژی بر حسب تابع جریان، معادلات دیفرانسیل مشتق جزیی حاصل به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و در نهایت هم معادلات حاصل با استفاده از روش عددی رانجه-کوتای مرتبه ی چهارم حل شده اند. پروفیل های سرعت و دما درون لایه ی مرزی بر حسب اعداد بی بعد متفاوت موجود، رسم شده اند. معلوم شد که با افزایش پارامتر میدان مغناطیسی، سرعت سیال درون لایه ی مرزی کاهش می یابد و از طرف دیگر، دما درون لایه ی مرزی افزایش یافته و نرخ انتقال حرارت از دیواره به سیال پیرامون هم کم شده است. همچنین مشاهده گردید که میدان مغناطیس با جهت در نظر گرفته شده،در حدود 15 درصد موجب کاهش نرخ انتقال حرارت نسبت به حالتیکه میدان مغناطیسی وجود ندارد می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Hossain MA (1992) Viscous and joule heating effects on MHD-free convection flow with variable plate temperature. Int J Heat Mass Transf 35(12): 3485–3487.

[2] Jha BK (2001) Natural convection in unsteady MHD couette flow. Heat Mass Transf 37: 329–331.

[3] Sparrow EM, Cess RD (1961) the effect of a magnetic field on free convection heat transfer. International journal of Heat and Mass transfer 3: 267–274.

[4] Chamkha AJ, Takhar HS, Nat G (2004) Mixed convection flow over a vertical plate with localized heating (cooling), magnetic field and suction (injection). Heat Mass Transfer 40: 835–841.

 [5] Soundalgekar VM (1972) Unsteady MHD free convection flow past infinite vertical flat plate with variable suction. Indian Journal Pure. Appl Math 3: 426–436.

[6] Elbashbeshy EMA (1997) Heat and Mass transfer along a vertical plate with variable surface temperature and concentration in presence of the magnetic field. Int J Eng Sci 34: 512–522.

[7] Chamkha AJ, Khaled ARA (2001) Similarity solutions for hydro magnetic simultaneous heat and mass transfer by natural convection from an inclined plate with internal heat generation or absorption. Heat Mass Transf 37: 117–123.

[8] Mahmoud EM Ouaf (2005) Exact solution of thermal radiation on MHD flow over a stretching porous sheet. Appl Math Comput 170: 1117–1125.

[9] Ibrahim Abbas A, Palani G (2010) Effects of magneto hydrodynamic flow past over a vertical plate with variable surface temperature. Appl Math Mech 31(3): 329–338.

[10] Poonia H, Chaudhary RC (2010) MHD free convection and mass transfer flow over an infinite vertical porous plate with viscous dissipation. Theoretical and Applied Mechanic Journal 37(4): 263–287.

[11] Mohammad Mokaddes A, Mamun AA, Abdul Maleque Md, Nur Hosain Md, Ariful Azim (2013) Radiation effect on MHD free convection flow along vertical flat plate in presence of Joule heating and heat generation. Procedia Engineering 56: 503–509.

[12] Kays WM, Crawford ME (1993) Convective heat and mass transfer. 3rd edn. McGraw-Hill, New York.

[13] Ostrach S (1952) An analysis of laminar free-convection flow and heat transfer about a flat plate parallel to the direction of the generating body force. National Advisory Committee for Aeronautics, Report 111NACA: 63–79.

[14] Latif M (2009) Heat Convection. Second edn. Springer-Verlag, New York.