Laminar natural convection in a square enclosure with discrete heating of vertical walls انتقال الحرارة بالحمل الحر الانسيابي في حيز مربع عند تسخين جزئي لجدران عمودية
Auteur(s):
Radhwan AbdulHaiy M Zaki Galal M
Date de publication:
2000
Référence bibliographique:
Laminar natural convection in a square enclosure with discrete heating of vertical walls انتقال الحرارة بالحمل الحر الانسيابي في حيز مربع عند تسخين جزئي لجدران عمودية Abdulhaiy M Radhwan and Galal M ZakiJournal of King Abdulaziz University engineering sciences King Abdulaziz UniversityVol 12 no 2 (1420 H 2000) p p 8399Radhwan AbdulHaiy MZaki Galal M
Résumé:
Natural convection heat transfer in a square airfilled enclosure with one discrete flush heater is examined numerically The enclosure is vertical with isothermal heating strip on one wall the remainder of the wall and the opposing one are isothermally maintained at a lower temperature The top and bottom sides are adiabatic The two dimensional differential conservation equations of mass momentum and energy are solved by a finite difference method for Rayleigh number varying from 10 × 2 to 10 × 6 The changes in temperature and flow fields (stream functions) with increase in Rayleigh number are investigated for different heater locations The isothermal cold sections adjacent to the heater assist the development of secondary circulation cells that depend upon both Rayleigh number and the position With discrete heating and cooling sections on one wall the flow is characterized by boundary layers lining these sections with separate circulation cells The variation of the local Nusselt number is influenced by this flow pattern and the average Nusselt number is higher than that of a discrete heating strip mounted on an adiabatic wall The optimum location over the range of Rayleigh number is for the heater mounted at the center of the wall s L 05 a result confirmed by previous experiments أجريت دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر في حيز مربع معبأ بالهواء بوضع سخان جزئي ومباشر على جدار إن الحيز كان في وضع عمودي وقد تم إبقاء جزء من جدار عمودي في درجة حرارة ثابتة بينما بقية الجدار وكذلك الجدار المقابل في درجة حرارة أقل وقد عزلت الجوانب العليا والسفلى من الحيز وقد حُلت المعادلات التفاضلية ذات البعدين الخاصة حفظ المادة والطاقة وكمية الحركة باستخدام طريقة الفروقات المحدودة لعدة قيم لرقم رالي تتراوح بين 10 × 210 × 6 ودُرست التغيرات في درجة الحرارة وحقول السريان مع زيادة رقم رالي وذلك لعدة مواضع للسخان وقد وجد من الدراسة أن المناطق الباردة المجاورة للسخان والتي تم إبقاؤها فيدرجة حرارة أقل تساعد على تكوين خلايا دوران ثانوية والتي تعتمد على رقم رالي وعلى موضع السخان وبوجود التسخين الجزئي والمناطق الباردة على جدار واحد يتميز السريان بوجود طبقات متاخمة تحيط هذه المناطق بخلايا دوران منفصلة وتتأثر التغيرات في رقم نوسلت المحلي بهذا النمط من السريان ويكون متوسط رقم نوسلت أكبر من ذلك عندما يكون شريط التسخين موضوعا على جدار معزول وقد وجد أن المكان الأمثلفي نطاق رقم راليهو منتصف الجدار S L 05 وهذه النتيجة دعمت بنتائج تجارب سابقة
