بررسی عددی اثر مود ارتعاشی جدار الاستیک بر مشخصه‌های جریان داخلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسکو، اسکو، ایران

چکیده

در این پژوهش اثر جایگزینی جدار الاستیک در کانال دوبعدی برای جریان همرفت اجباری حول استوانه دایروی محصور با جریان تراکم ناپذیر مطالعه عددی شده است. با عبور جریان از اطراف استوانه گرم و نوسان جدار الاستیک، آهنگ انتقال گرما در هر لحظه تغییر می‌کند که این تغییرات تابع شرایط ارتعاش نوسانگر الاستیک می‌باشد. دامنه، فرکانس و مود ارتعاشی از اصلی‌ترین پارامترهای تأثیرگذار بر جریان عبوری از کانال می‌باشند. ازاین‌جهت در این پژوهش تأثیر ارتعاش نوسانگر در مود های اول، دوم و سوم بررسی‌شده و در هر مود، سه دامنه متفاوت و در هر دامنه سه فرکانس مختلف برسی شده است و محاسبات برای دو عدد رینولدز 100 و 200 حل شده و با یکدیگر و نتایج کانال صلب مقایسه شده است. نتایج بیانگر این است که با در مود اول برخلاف مودهای دوم و سوم نوسان جدار الاستیک تأثیر بسیار زیادی بر عدد نوسلت متوسط، دمای متوسط خروجی و ضریب پسای استوانه دارد. از طرفی در تمامی مود ها با افزایش دامنه و فرکانس، عدد نوسلت متوسط، دمای متوسط خروجی و ضریب پسای استوانه افزایش می‌یابند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical study of the effect of elastic wall vibration mode on internal flow parameters

نویسندگان [English]

  • HOJJAT DANANDEH OSKUEI 1
  • Seyed Esmail razavi 2
  • Seyed Faramarz ranjbar 2
  • Zhaleh Azhdarzadeh 3
1 Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
2 Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
3 Mechanical Engineering, Osku Branch, Islamic azad university, Osku, Iran.
چکیده [English]

In this study, the effect of replacing the elastic wall in a two-dimensional channel for forced convection flow around a circular cylinder surrounded by an incompressible flow has been studied numerically. As the current passes around the hot cylinder and the elastic wall oscillates, the rate of heat transfer changes at any time, which is a function of the vibration conditions of the elastic oscillator. Amplitude, frequency and vibration mode are the main parameters affecting the current passing through the channel. The2refore, in this study, the effect of oscillator vibration in the first, second and third modes has been investigated and in each mode, three different amplitudes and in each amplitude three different frequencies have been investigated and the calculations for two Reynolds numbers 100 and 200 have been solved. Rigid channels are compared. The results show that in the first mode, unlike the second and third modes, the elastic wall oscillation has a great effect on the average Nusselt number, average output temperature and cylinder drag coefficient. in all modes, with increasing amplitude and frequency, the average Nusselt number, the average output temperature and the drag coefficient of the cylinder increase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluid-Solid interaction
  • Navier-Stokes equations
  • Forced convection
  • Incompressible flow
CAPTCHA Image