مطالعه عددی جابجایی آزاد سیالات ضخیم شونده غیرنیوتنی مدل پاورلا در یک محفظه نامتقارن تحت زوایای تمایل مختلف

در این تحقیق، به بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی سیال غیر نیوتنی ضخیم شونده مدل پاورلا در یک محفظه بسته نا متقارن با نسبت منظری ثابت پرداخته شده است. در بسیاری تحقیقات پیشین، محفظه انتقال حرارت متقارن و تحت یک زاویه مشخص در نظر گرفته شده است. در این مطالعه معادلات حاکم به روش حجم محدود جبری شده و با استفاده از الگوریتم سیمپل سی حل شده است. برای اطمینان از صحت نتایج، نتایج کد نوشته شده را با نتایج مقالات دیگر در زمینه سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی مقایسه شده است. اثر زاویه تمایل محفظه و عدد رایلی بر انتقال حرارت و میدان جریان بررسی و مشاهده گردید که در اعداد رایلی کوچکتر از تغییر زاویه تمایل تاثیری محسوسی بر انتقال حرارت نداشته و در اعداد رایلی بزرگتر از در زاویه کمترین انتقال حرارت را نسبت به سایر زوایا داریم. همچنین نتایج سیال نیوتنی و غیرنیوتنی ضخیم شونده با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که انتقال حرارت توسط سیالات غیر نیوتنی ضخیم شونده علاوه بر سایر پارامترها وابسته به n می باشد و در حالتی که زاویه تمایل محفظه باشد، انتقال حرارت سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی ضخیم شونده برابر است. با توجه به رفتار غیر نیوتنی سیال و بی بعدسازی مساله، عدد بی بعد جدیدی با نامگذاری عدد پرانتل توسعه یافته〖(Pr〗^*) در معادلات ظاهر گردید که به خواص سیال، هندسه جریان و توان پاورلا وابسته می باشد. مقدار بهینه آن در〖(Pr〗^*=0.07) مشاهده شد که در آن انتقال حرارت از محفظه مورد نظر به حد ماکزیمم خود رسید.