Kare engelli kapalı muhafazalarda laminer doğal taşınımın ısı ve akış analizi

Bu çalışmada, üç adet adyabatik kare engelin farklı konumlarda yerleştirildiği kare bir boşluk içerisinde laminer rejimde gerçekleşen doğal taşınım ve üçlü (ternary) akışkan akışı sayısal olarak incelenmiştir. Analiz, kare engellerin konumlarının ve Rayleigh sayısının (103 ≤Ra≤ 107) ısı transferi ve akış üzerindeki etkilerine odaklanmaktadır. Akış sabit, laminer ve sıkıştırılamaz kabul edilmiştir. Kare boşluğun karşılıklı dikey duvarları sırasıyla ısıtılmış ve soğutulmuş; diğer duvarlar ve engel yüzeyleri ise adyabatik sınır koşullarına tabi tutulmuştur. Sayısal çözümler, sonlu hacim yöntemi kullanılarak ANSYS Fluent yazılımı aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Mekansal ayrıklaştırma; gradyanlar için Green-Gauss node-based, basınç için PRESTO, momentum ve enerji denklemleri için ise ikinci dereceden ayrıklaştırma (second-order upwind) şemalarıyla yapılmıştır. Basınç alanının elde edilmesi ve kütle korunumunun sağlanması için SIMPLE algoritması kullanılmıştır. Ortalama Nusselt sayısına, Rayleigh sayısı ve engel konumlarının etkileri irdelenmiştir. Farklı engel konfigürasyonları ve Rayleigh sayısına karşılık gelen akım ve eş sıcaklık eğrileri sunulmuş; akış ve ısı transferi karakteristikleri ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir.