بررسی تأثیر میدان مغناطیسی، تغییرات شیب و شرط مرزی دمایی دیواره بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی آب درون محفظه¬ی مانع دار

چکیده مقاله

در کار حاضر، اثر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیال آب با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه¬سازی شده است. دیواره¬ عمودی سمت چپ محفظه در دمای ثابت گرم قرار دارد در حالی که دیواره عمودی سمت راست محفظه دارای سه شرط مرزی دمایی مختلف (۱- دمای ثابت سرد، ۲- دمای خطی و ۳-دمای ثابت گرم) است. دو دیواره دیگر محفظه در دمای ثابت سرد قرار دارند. مانعی لوزی شکل که در مرکز محفظه قرار دارد در چهار حالت مختلف (۱- سرد، ۲- رسانا، ۳- آدیاباتیک و ۴- گرم) بررسی می¬شود. همچنین دیواره پایینی محفظه در سه شیب متفاوت مورد ارزیابی قرار می¬گیرد. در شبیه¬سازی صورت گرفته میدان جریان و دما با حل همزمان توابع توزیع جریان و دما محاسبه شده است. تأثیر پارامترهای مختلفی چون عدد رایلی، عدد هارتمن، شیب دیواره، شرط مرزی دمایی مختلف دیواره و مانع لوزی شکل، بر روی انتقال حرارت جابجایی طبیعی بررسی شده است. نحوه اثرگذاری هر یک از پارامترهای فوق و شدت و ضعف آن¬ها در کنترل میزان انتقال حرارت، هدف اصلی این تحقیق است. نتایج نشان می¬دهد با ثابت ماندن تمامی پارامترها، افزایش شیب دیواره و عدد رایلی منجر به افزایش انتقال حرارت می¬شود. همچنین با تغییر شرایط مرزی دمایی دیواره¬ها و مانع می¬توان بر روی میزان انتقال حرارت تأثیرگذار بود. بعلاوه افزایش قدرت میدان مغناطیسی سبب کاهش عدد ناسلت متوسط می¬شود که این تأثیر در شرایط مختلف، متفاوت است