بررسي انتقال حرارت تركيبي شامل جابجايي اجباري، هدايت و تشعشع در حضور محيط مشاركت كننده گازهاي غير خاكستري در محفظه

در مطالعه حاضر جريان جابجايي اجباري و آشفته در يك محفظه مورد بررسي قرار گرفته است . مكانيزم انتقال حرارت مركب شامل سه مكانيزم انتقال حرارت تشعشعي، جابجايي و هدايت مي باشد ضمن اينكه در مرز مشترك سيال و جامد انتقال حرارت مزدوج[1] در نظر گرفته شده است. سيال مورد بررسي مخلوط گازهاي داغ ناشي از احتراق متان[2] مي باشد كه همانند يك محيط غير خاكستري رفتار مي كنند و با استفاده از مدل جمع وزني گازهاي خاكستري[3]، ضريب جذب كلي مخلوط گازي توسط نرم افزار انسيس فلوئنت15[4] به دست آمده و در حل مساله مورد استفاده قرار گرفته است. معادلات حاكم بر جريان سيال شامل معادلات پيوستگي، مومنتوم و انرژي، به صورت عددي و با استفاده از نرم افزار انسيس فلوئنت 15 حل شده اند. كوپل ميدانهاي سرعت و فشار با استفاده از الگوريتم سيمپل انجام شده است. براي مدلسازي جريان آشفته از مدل  توسعه يافته[5] و براي محاسبه گراديان شار حرارتي تشعشعي در معادله انرژي از روش راستاهاي مجزا[6] استفاده شده است. براي معرفي گازهاي حاصل از احتراق از مدل Species Transport استفاده شده است و نرخ واكنشها Finite Rate در نظر گرفته شده است. در اين مطالعه به بررسي اثر پارامترهاي سرعت و دماي ورودي سيال، پارامترهاي تشعشعي گاز، جنس محفظه و ضخامت آن بر رفتار ترموهيدروديناميكي سيستم پرداخته شده است. نتايج به صورت كانتورهاي خطوط دما ثابت و الگوي جريان ارائه شده اند و انتقال حرارت كل صورت گرفته از محفظه در شرايط كاركرد مختلف گزارش شده است.

[1] Conjugate

[2] CH₄

[3] Wsggm

[4] Ansysy Fluent 15

[5] RNG

[6] Discrate  Ordinate  (DO)د