بررسی عددی تاثیرات میدان مغناطیسی مماسی و ثابت بر جریان و انتقال حرارت از یک استوانه پوشیده شده با نوار متخلخل

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر و عضو هیئت علمی دانشکده مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیا, (ص)،تهران

2 استادیار، گروه مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان

3 مدرس، دانشکده مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیا, (ص)، تهران

چکیده

در پژوهش حاضر، جریان و انتقال حرارت اطراف یک سیلندر استوانه­ای که اطراف آن توسط یک نوار متخلخل پوشیده شده، به صورت عددی و با استفاده از مدل غیر دارسی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش برای مدل سازی انتقال ممنتوم در محیط متخلخل از مدل دارسی-برینکمان-فرچهایمر که یکی از کامل­ترین مدل­های ارائه شده می­باشد، بهره گرفته شده است. معادلات حاکم بر مسئله شامل معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی به همراه شرایط مرزی پس از بی بعد سازی با استفاده از پارامترهای بدون بعد، به روش حجم محدود و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت عددی حل شده­اند. به علاوه، اثر میدان مغناطیسی در اطراف سیلندر در حالاتی که سیال رسانای جریان الکتریسیته باشد نیز بر روی مشخصه­های جریان و انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده برای محدوده وسیعی از اعداد بدون بعد حاکم از جمله عدد دارسی، عدد رینولدز و عدد استوارت نمایش داده شده­اند. در پایان نیز دو فرمول پیشنهادی برای عدد ناسلت میانگین اطراف سیلندر بر حسب عدد دارسی و عدد رینولدز ارائه شده است که اثرات میدان مغناطیسی و هدایت حرارتی ناحیه متخلخل در این دو فرمول لحاظ شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات