مطالعه¬ی عددی تأثیر تشعشع بر جابه¬جایی ترکیبی در یک کانال بلند عمودی با مانع مثلثی

چکیده مقاله

در کار حاضر تأثیر تشعشع بر جابه¬جایی ترکیبی یک کانال عمودی با جریان حالت دائم، آرام و توسعه یافته در سیال با عدد پرانتل پایین مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه¬سازی این مسئله با استفاده از نرم افزار سی¬اف-ایکس و مدل تشعشع پی 1 در عدد ریچاردسون 5/2 و عدد رینولدز 100، صورت گرفته است. مدل پی¬-1 یک مدل تشعشع حجمی است و طبیعتاً در تشعشع حجمی، میزان ضریب جذب و ضریب پراکندگی سیال در اضمحلال تشعشع صادر شده از دیواره¬ها اهمیت خواهد داشت. در کار حاضر از مقدار ضریب پراکندگی صرف نظر کردیم که در نتیجه اضمحلال تشعشع صادره از دیواره¬ها تنها توسط جذب سیال رخ خواهد داد. در این شبیه¬سازی، تأثیر وجود و عدم وجود تشعشع، مقدار ضریب صدور دیواره¬ها و ضریب جذب سیال بر میدان جریان و دما و میزان عدد ناسلت موضعی و عدد ناسلت میانگین بر روی دیواره¬های گرم مورد مطالعه قرار گرفته است. لازم به ذکر است در کار حاضر فقط عدد ناسلت جابه¬جایی مورد بررسی قرار گرفته و عدد ناسلت تشعشع را مورد مطالعه قرار ندادیم. هدف این شبیه¬سازی بررسی پارامترهای تشعشعی بر عدد ناسلت جابه¬جایی است. نتایج نشان می¬دهند وجود نیروی بویانسی در خلاف جهت حرکت سیال، باعث ایجاد جریان برگشتی در کانال می¬شود و کار چیره شدن بر نیروهای ویسکوز را مشکل می¬کند. در نظر گرفتن تشعشع این جریان برگشتی در انتهای کانال را تقویت می¬کند. همچنین وجود تشعشع، رشد لایه مرزی حرارتی را بیشتر کرده و توسعه¬یافتگی لایه مرزی حرارت، زودتر رخ خواهد داد. وجود تشعشع مقدار عدد ناسلت موضعی و میانگین را کاهش داده و ساز و کار انتقال حرارت از انتقال حرارت جابه¬جایی به انتقال حرارت تشعشعی تغییر پیدا می¬کند. وجود مانع در وسط کانال موجب افزایش عدد ناسلت موضعی و کاهش عدد ناسلت میانگین( به دلیل دمای کم موانع) خواهد شد.