Numerical investigation of buoyancy driven heat transfer in finite horizontal parallel plates

Yatay sonlu paralel plakalar arasındaki kaldırma kuvvet etkili ısı transferinin sayısal incelenmesi

Özet

Plakalar arası mesafenin, plaka uzunluğunun ve sıcaklık farkının simetrik olmayan ısıtmaya maruz bırakılan yatay, paralel plakalar arasındaki doğal konveksiyona etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Üst plaka adyabatik, alt plaka ise sabit sıcaklıkta ve yukarı doğru yönlendirilmiştir. Üç boyutlu laminer sayısal modellemeler, sonlu hacimler metodu ile çalışan bir sayısal akışkanlar dinamiği (SAD) kodu kullanılarak çözülen eliptik denklemlerden elde edilmiştir. Sayısal sonuçların literatürde bulunan sonuçlarla karşılaştırmaları ilgili boyutsuz sayılarla gerçekleştirilmiştir. Toplam ısı transferinin plakalar arası mesafe, plaka uzunluğu ve sıcaklık farkından etkilendiği görülmüştür. Yukarıda verilen bütün parametrelerin değer artışlarında ısı transferinde iyileşme elde edilmiştir.

Abstract

Effects of plate separation, plate length and temperature difference on free convection between asymmetrically heated horizontal parallel plates has been investigated numerically. The upper plate is adiabatic, the lower isothermally heated plate is facing upwards. The three-dimensional laminar numerical simulations are obtained by solving the full elliptic governing equations using a finite volume based computational fluid dynamics (CFD) code. Relevant dimensionless numbers were used for comparisons of computational results with data from the literature. It was observed that the overall heat transfer rate is influenced by plate spacing, plate length and temperature difference. Heat transfer enhancement is achieved for increased values of all the above parameters.