تأثیر اعمال میدان مغناطیسی ثابت بر جابجائی آزاد گذرا در یک محفظه مربعی و بررسی خطوط گرما

چکیده مقاله

در این تحقیق به بررسی عددی تاثیر اعمال یک میدان مغناطیسی ثابت بر جریان جابجایی آزاد آرام و میدان دما در حالت گذرا درون یک محفظه دو بعدی، حاوی گالیم مذاب با عدد پرانتل ۰۲/۰، با دیواره های جانبی دما ثابت پرداخته شده است. برای تبدیل معادلات دیفرانسیل به معادلات جبری، از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج حاصله به صورت خطوط دما ثابت، خطوط جریان و خطوط گرما و همچنین نمودارهای تغییرات ضریب انتقال حرارت نسبت به زمان ارائه شده است. نتایج نشان دادند که با افزایش قدرت میدان مغناطیسی و به تبع آن عدد هارتمن، به خاطر تقابل نیروی لورنتز با نیروی شناوری، از مقادیر سرعت درون محفظه کاسته شده است. در نتیجه ماکزیمم قدر مطلق تابع جریان و نرخ انتقال حرارت کلی بین دیواره های گرم و سرد محفظه کاهش یافته و جابجایی آزاد تضعیف شده است. نتایج نشان داده اند که با افزایش قدرت میدان مغناطیسی تا یک حد مناسب، می توان مانع حرکت سیال که در اثر جابجائی آزاد ایجاد شده است شده و در نتیجه مکانیزم انتقال حرارت به شیوه ی هدایت را در محفظه غالب کرد.