اثر میدان مغناطیسی و تغییر شکل دیواره بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون محفظه دوبعدی با وجود تولید/جذب حرارت یکنواخت به روش شبکه بولتزمن

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان

10.30501/jamt.2020.222913.1079

چکیده

در کار حاضر، انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون محفظه دو بعدی با تولید/جذب حرارت در حضور میدان مغناطیسی با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه-سازی شده است. دیواره عمودی سمت چپ محفظه در دو حالت گرمایش دما ثابت و گرمایش بصورت دما خطی و دیواره سرد محفظه در سه شکل مختلف (الف) مورب، (ب) منحنی و (ج) صاف بررسی شده است. در این شبیه‌سازی میدان جریان و دما با حل توأم توابع توزیع جریان و دما محاسبه شده است و برای هر دو میدان، آرایش شبکه D2Q9 استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که در تمامی حالات، افزایش عدد هارتمن و ضریب تولید/جذب حرارت سبب کاهش عدد ناسلت متوسط می‌شود که اثر عدد هارتمن در حالات مختلف، متفاوت است. همچنین بیشترین میزان انتقال حرارت مربوط به حالتی است که دیواره عمودی سمت چپ محفظه دارای دمای ثابت است. همچنین اثر میدان مغناطیسی زمانی که دیواره سرد به شکل صاف است، بیشتر از حالات دیگر است. محفظه‌ها با شکل‌های گوناگون، در کانال‌ها یا فضاهای ناخواسته مثل فضای قرارگیری قطعات الکترونیکی، کاربرد دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of magnetic field and changing wall shape on natural convection heat transfer in the two-dimensional enclosure with uniform heat generation/absorption using LBM

نویسندگان [English]

  • mohammad sefid 2
  • ahmad reza rahmati 3
2 Department of mechanical, University of Yazd, Yazd, Iran
3 Department of mechanical, University of Yazd, Yazd, Iran
چکیده [English]

In this article, natural convection heat transfer in a two-dimensional enclosure with heat generating/ absorption in the presence of a magnetic field is simulated by lattice Boltzmann method (LBM). The left vertical wall of the enclosure is examined in two modes: constant temperature heating and linear temperature heating and the cold wall of the enclosure in three different forms (a) diagonal, (b) curved and (c) smooth. In this simulation, the flow and temperature field are computed by solving both the flow and temperature distribution functions and for both flow and temperature fields, the D2Q9 grid arrangement was used. The results show that in all cases, increasing the Hartmann number and heat generation/absorption coefficient decrease the average Nusselt number that the effect of Hartmann number is different in various cases. The highest heat transfer also occurs when the vertical wall has a constant temperature. The effect of the magnetic field is greater when the cold wall is smooth. Enclosures with various shapes are used in channels or unwanted spaces such as electronic compartment storage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Changing wall shape
  • Heat generation/absorption
  • Natural convection
  • LBM
  • Magnetic field

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 01 خرداد 1399
  • تاریخ دریافت: 19 اسفند 1398
  • تاریخ بازنگری: 02 خرداد 1399
  • تاریخ پذیرش: 25 خرداد 1399