جابه‌جایی آزاد در محیط متخلخل با تولید حرارت حجمی (حل خود تشابهی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت جابه‌جایی آزاد از یک صفحه‌ی گرم عمودی در یک ماده متخلخل پرداخته شده است. برای بیان معادلات انرژی در فازهای سیال و جامد از مدل عدم تعادل حرارتی استفاده شده است. مسأله برای حالتی که در فاز سیال منبع تولید حرارت وجود دارد، مورد تحلیل قرار گرفته است. ضمناً‌ نتایج در حالت عدم تولید گرمای داخلی در فاز سیال، بررسی و تحلیل شده است. معادلات حاکم بر مسأله از روش تشابهی استخراج شده و با روش عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. استخراج معادلات تشابهی در حالت عدم تعادل حرارتی بین فازها، و با در نظر گرفتن منبع تولید حرارتی داخلی، در این مقاله ارائه و بررسی شده است. توزیع سرعت و دما بر روی صفحه، به ازای مقادیر مختلف پارامترهای موجود در مسأله، ترسیم شده و به بررسی عدد ناسلت محلی، برای فاز سیال و جامد پرداخته شده است. اثرات مکش و دهش بر روی ضخامت لایه‌مرزی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده از حل تشابهی، با نتایج منتشر شده در حالت تعادل حرارتی بین فازها مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Natural Convection in a Porous Medium with Heat Generation: Self-Similar Solution

نویسندگان [English]

  • M. Nazari
  • E. Shakeri nejad
  • M.H. Kayhani
چکیده [English]

Natural convection heat transfer from a vertical heated plate in a saturated porous medium is analyzed under thermal non-equilibrium assumptions. The plate is maintained at a non uniform temperature and the fluid is considered to be with internal heat generation. The coupled momentum and energy equations for fluid and solid phases are transformed to a similarity format, and solved numerically. The resulting velocity and temperature distributions are shown for different values of the problem parameters. Also the values of the local Nusselt numbers for both solid and fluid phases are shown. The effect of suction/injection on the free convection boundary layer is also studied. The obtained results are compared with those presented in the literature in the case of thermal equilibrium model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Free Convection
  • Similarity Solution
  • Nusselt Number
  • Suction and Injection
CAPTCHA Image