Fulltext

Laminar Natural Convection of Air In a Square Cavity With a Vertically/Horizontally Located Heated Plate Inside It

الحمل الحر الطباقي داخل فجوه مربعه مملؤه بالهواء تحتوي على صفيحه مسخنه مثبته بصوره عموديه⁄افقيه

انغام فاضل عبد

journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء
ISSN: 18130410 Year: 2011 Volume: 9 Issue: 3 Pages: 102-116
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Abstract

A numerical study has been performed for laminar natural convection in a square cavity containing a heated plate located at vertical and horizontal situations by using finite difference method. Top and bottom of the cavity are adiabatic, the two vertical walls of the cavity have constant temperature lower than the plate’s temperature. The flow is assumed to be two-dimensional.The significant parameters are Grashof number(Gr),aspect ratio(A) and position of the thin plate(A1,A2).Grashof number is varied from , while aspect ratio and positions of the heated plate were studied(A=0.25,0.5,0.75),(A1=0.25,0.5,0.75) respectively.Air was chosen as a working fluid(Pr=0.7).In present study, the effect of the position and aspect ratio of heated plate on heat transfer and fluid flow are reported.From the present analysis it is found that with the increase of Gr, the heat transfer rates(Nusselt number) increases in both vertical and horizontal positions of the plate. When aspect ratio of the thin plate decreases, also decreases.For vertical situation of the plate, heat transfer is more enhanced than for horizontal. The numerical results of average Nusselt number values have been confirmed by comparing it to similar known previous works using the same boundary conditions. Good agreement is obtaine.

تم اجراء دراسه عدديه لانتقال الحراره الطباقي بالحمل الحر داخل فجوه مربعه تحتوي على صفيحه مسخنه موضوعه بصوره عموديه وافقيه بطريقة الفروقات المحدده.الجدران العلويه والسفليه للفجوه تكون معزوله حراريا والجدران العموديه تمتلك درجة حراره ثابته اقل من درجة حرارة الصفيحه.يكون الجريان ثنائي البعد والعوامل التي تؤثر على الجريان هي رقم كرشوف الذي يتغيرمن103 الى 108,نسبة الشكل(A=0.25,0.5,0.75 )وموقع الصفيحه المسخنه (75(A1=0.25,0.5,0..تم استخدام الهواء(Pr=0.7 ) كمائع جريان. في البحث الحالي تم دراسة تأثير موقع ونسبة الشكل للصفيحه المسخنه على انتقال الحراره وجريان المائع. من خلال النتائج وجد بان معدل انتقال الحراره(رقم نسلت) يزداد بزيادة رقم كرشوف للموقع العمودي والافقي وعند نقصان نسبة الشكل فان معدل انتقال الحراره يتناقص.كما ان معدل انتقال الحراره يكون اكثر في الموقع العمودي من الافقي. لقد تم مقارنة النتائج العددية لعدد نسلت المتوسط لهذه الدراسة مع الدراسات السابقة باستعمال نفس الظروف الحدية, وتم الحصول على تطابق جيد للنتائج مع الدراسات السابقهز