احمدرضا رحمتی - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
محمد نعمتی - دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان

در کار حاضر، انتقال حرارت جابجایی آزاد سیال آب درون محفظه ای دو بعدی در شرایطی که مانعی مثلثی شکل در دمای ثابت سرد بر دیواره بالایی آن قرار دارد، در حضور میدان مغناطیسی با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه سازی شده است . دیواره عمودی سمت چپ محفظه در دمای ثابت گرم قرار دارد و دیواره عمودی سمت راست دارای سه شرط مرزی دمایی مختلف -1) دمای سینوسی، - 2 دمای خطی و -3 دمای ثابت گرم ) است. دیوارهی مایل محفظه که در چهار شیب مختلف بررسی شده است، در دمای ثابت سرد قرار دارد. همچنین یک میدان مغناطیسی یکنواخت از چپ به راست اعمال میگردد. در شبیه سازی صورت گرفته میدان جریان و دما با حل همزمان توابع توزیع جریان و دما محاسبه شده است. تاثیر پارامترهای مختلفی چون عدد رایلی، عدد هارتمن، شیب و شرط مرزی دمایی دیواره محفظه بر روی انتقال حرارت جابجایی آزاد بررسی شده است. نتایج نشان میدهد افزایش عدد رایلی به دلیل افزایش اثرات جابجایی و افزایش عدد هارتمن نیز به دلیل کاستن سرعت سیال به ترتیب منجر به افزایش و کاهش عدد ناسلت متوسط میشود. همچنین با تغییر شیب دیواره و شرط مرزی دمایی میتوان مستقیما بر روی انتقال حرارت تاثیرگذار بود. این مطالعه میتوانددیدی کلی برای طراحی بهینه ی سیستمهای انتقال حرارت درون محفظه هایی با هندسه های مختلف فراهم آورد.

روش شبکه بولتزمن، جابجایی آزاد، میدان مغناطیسی، انتقال حرارت، تغییرات شیب دیواره، شرط مرزی دمایی مختلف، عدد ناسلت متوسط.