جابه‌جایی آزاد در محیط متخلخل با تولید حرارت حجمی (حل خود تشابهی)

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 4، دوره 24، شماره 2، شهریور 1392، صفحه 45-56   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v24i2.27188

نویسندگان

محسن نظری^* ؛ اسماعیل شاکری نژاد؛ محمدحسن کیهانی

چکیده

در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت جابه‌جایی آزاد از یک صفحه‌ی گرم عمودی در یک ماده متخلخل پرداخته شده است. برای بیان معادلات انرژی در فازهای سیال و جامد از مدل عدم تعادل حرارتی استفاده شده است. مسأله برای حالتی که در فاز سیال منبع تولید حرارت وجود دارد، مورد تحلیل قرار گرفته است. ضمناً‌ نتایج در حالت عدم تولید گرمای داخلی در فاز سیال، بررسی و تحلیل شده است. معادلات حاکم بر مسأله از روش تشابهی استخراج شده و با روش عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. استخراج معادلات تشابهی در حالت عدم تعادل حرارتی بین فازها، و با در نظر گرفتن منبع تولید حرارتی داخلی، در این مقاله ارائه و بررسی شده است. توزیع سرعت و دما بر روی صفحه، به ازای مقادیر مختلف پارامترهای موجود در مسأله، ترسیم شده و به بررسی عدد ناسلت محلی، برای فاز سیال و جامد پرداخته شده است. اثرات مکش و دهش بر روی ضخامت لایه‌مرزی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده از حل تشابهی، با نتایج منتشر شده در حالت تعادل حرارتی بین فازها مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

انتقال حرارت جابه‌جایی؛ حل تشابهی؛ عدد ناسلت؛ مکش و دهش

مراجع