Mohammad Saeid Aghighi

در این پژوهش، جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری سیال ویسکوپلاستیک مدل کسون حول یک استوانه دایره ای به صورت عددی بررسی شده است. پدیده عبور سیال از اطراف جسم استوانه ای یکی از شایع ترین مسایل مکانیک سیالات بوده و در صنایع مختلف از جمله مبدل های حرارتی کاربرد دارد. از طرف دیگر سیال کسون سیال عامل در بسیاری از صنایع از جمله فراورده های نفتی و غذایی می باشد. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم شامل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی نوشته و سپس معادلات بی بعد شده و روی محدوده ی وسیعی از پارامترهای بی بعد مربوطه از جمله، عدد رینولدز (Re=5-10-20-40) و عدد بینگام (0≤Bn≤ Bnmax) برای یک استوانه دایره ای، با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کد نویسی در محیط متلب، حل شده اند. به دلیل تقارن هندسی و جریان، شبکه بندی در یک نیمه از دامنه ایجاد می شود .با بررسی میادین سرعت مشاهده می گردد که در Re=5 در روی سطح استوانه هیچ گونه جدایشی رخ نمی دهد، با افزایش عدد رینولدز زاویه جدایش پدیدار می گردد و جریان های برگشتی نیز مشاهده می شود. هم چنین هر چقدر عدد Bnافزایش پیدا می کند، سیال لزج تر شده و چسبندگی نیز افزایش می یابد، پس گردابه های تشکیل شده کوچک تر می شود. با افزایش عدد بینگام سیال از سیال نیوتونی به ویسکو پلاستیک تبدیل می گردد، چون چسبندگی سطح با سیال بیش تر می شود، پس ضریب درگ نیز متناسب با آن افزایش می یابد. در ابتدای استوانه چون سیال سرد به سطح استوانه داغ برخورد می کند، ماکزیمم انتقال حرارت در آن نقطه رخ می دهد. در بررسی کانتور های همدما مشاهده می گردد که در نقطه ماکزیمم شار حرارتی که همان نقطه برخورد سیال سرد با استوانه داغ می باشد، فواصل خطوط هم دما به همدیگر خیلی نزدیک می باشند. انتقال حرارت با حرکت سیال روی استوانه کم تر می گردد و فاصله خطوط همدما افرایش می یابد. همچنین شیب گرادیان دما نیز کمتر می شود. در بررسی ضریب های درگ های فشاری، ضریب های درگ اصطکاکی و ضریب درگ کل در رینولدز های مختلف، با افزایش عدد بینگام، آن ضرایب نیز افزایش می یابد، اما با افزایش عدد رینولدز به دلیل وجود جدایش و کم شدن جریان خزشی بر روی استوانه ضریب های درگ کاهش می یابند .

در این پژوهش جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی آرام سیال ویسکوپلاستیک از نوع کسون داخل یک لوله افقی در حالت دو بعدی بصورت عددی بررسی شده است. شروط مرزی مساله بصورت اصل عدم لغزش روی دیواره ها و دمای غیر یکنواخت دیواره سمت چپ و راست سیلندر ،در نظر گرفته شده است. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم توصیف کننده ی جریان سیال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کد نویسی در محیط متلب) روی محدوه ی وسیعی از پارامتر های بی بعد حل شده است. در این پژوهش به بررسی اثر مقادیر مختلف اعداد: رایلی، بینگهام و عدد تسلیم متناظر با بینگهام مربوطه ، و نیز اثر چرخش استوانه با موقعیت زاویه ای (𝛂)مختلف نسبت به حالت اولیه در هر دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد بر مقدار عدد ناسلت میانگین روی دیواره ی سیلندر گرم شده و توزیع سرعت، دما، نواحی تسلیم شده/نشده و خطوط جریان، خطوط همدما و نیز توزیع گرادیان سرعت در هندسه ی جریان، پرداخته می شود. جزییات میدان های دما و جریان در داخل سیلندر به ترتیب به وسیله ی شکل های مربوط به خطوط دما و جریان نشان داده شده است. هم چنین نواحی تسلیم شده و تسلیم نشده ی قسمت های مختلفی از دامنه ی جریان مشخص شده اند. بعلاوه، به وسیله ی نمودار های نشان دهنده ی توزیع عدد ناسلت محلی روی سطح دما پایین سیلندر به همراه مقدار میانگین آن و نمودار های سرعت و دما در مقطع عرضی بین سیلندر در زاویه ی (∅=0°) توضیحات بیشتری فراهم آمده است. دریافت شد که عدد ناسلت میانگین با افزایش عدد بینگهام تا مقدار محدود کننده ی عدد بینگهام (〖Bn〗_Max) که با توجه به طبیعت تسلیم نشده ی جریان، عدد ناسلت میانگین به مقدار تقریبی، نزدیک به حد رسانایی خالص می رسد، کاهش می یابد. با افزایش هر چه بیشتر زاویهα در هردو جهت پاد ساعتگرد و ساعتگرد مقدار ماکسیمم ناسلت میانگین کاهش می یابد که این کاهش برای جهت ساعتگرد بیشتر است،پس ماکسیمم انتقال حرارت بین سیلندر و سیال در زاویه صفر درجه رخ می دهد.همچنین نکته دیگری که بدست آمد این است که از بین رفتن تدریجی انتقال حرارت جابجایی و غالب شدن انتقال حرارت رسانایی ، در مقادیر عدد تسلیم یا به عبارتی اعداد بینگهام کمتری نسبت به حالت صفر درجه رخ می دهد که نشان از توقف زودتر جابجایی جریان نسبت به حالت یاد شده دارد. علاه بر این، پی برده شد که عدد بینگهام بیشینه (〖Bn〗_Max) و

چکیده: در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیال ویسکوپلاستیک مدل کسون، محصور درون محفظه ذوزنقه ای با مرزهای متفاوت گرمایی به صورت عددی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود)، برای مقادیر مختلفی از عدد رایلی (〖10〗^4≤Re≤〖10〗^6)، عدد تسلیم (0≤Y≤Y_Max)، عددلوییس (0.5≤Le≤10)، پارامترشناوری (-0.5≤N_r≤1)، به ازای یک مقدار از عدد پرانتل (pr=10) حل شده اند. میدان های دما، جریان و غلظت درون محفظه با استفاده از کانتورهای دما، جریان و غلظت تحلیل شده است. هم چنین نواحی تسلیم شده و تسلیم نشده ی شکل گرفته در قسمت های مختلفی از پیکربندی جریان مشخص شده اند. میزان انتقال حرارت و انتقال جرم در حالات مختلف به کمک اعداد ناسلت محلی و متوسط ، اعداد شروود محلی و متوسط اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اعداد ناسلت و شروود میانگین، با افزایش عدد رایلی، افزایش می یابند و در نهایت، افزایش ویسکوزیته باعث سکون جریان می شود، در این حالت مقدار انتقال حرارت برابر با انتقال حرارت هدایتی خواهد بود. ضمناً عدد لوییس اثر چندانی بر انتقال حرارت و جریان ندارد اما بر روی انتقال جرم (غلظت) تأثیر داشته و با افزایش آن پروفیل غلظت غیرخطی تر می شود. همچنین اثر پارامتر شناوری نیز بررسی شد و طبق تحلیل های صورت گرفته، مشخص شد که افزایش پارامتر شناوری باعث تقویت جریان و افزایش انتقال حرارت در محفظه می شود. تغییر زاویه نیز به عنوان پارامتری موثر بر انتقال حرارت و جریان بررسی شد و مشخص شد که افزایش زاویه شیب دیواره های مایل محفظه ذوزنقه ای، باعث تضعیف جریان و کاهش انتقال حرارت در محفظه می شود.

در این پژوهش، اثر میدان مغناطیسی بر جریان جابجایی رایلی ـ بنارد نانوسیال بینگهام درون یک محفظه مربعی بررسی شده است. معادالت دیفرانسیل جزیٔی حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت، با استفاده از روش المان محدود مبتنی برکدنویسی در محیط متلب، برای عدد پرانتل (𝑷𝒓 = 10 ) و مقادیر مختلفی از پارامترهای بیبعد، از جمله عدد تسلیم( 0 ≤ 𝒀 ≤ 𝒀 𝒎𝒂𝒙 )، عدد هارتمن ( 0 ≤ 𝑯𝒂 ≤ 𝑯𝒂𝒎𝒂𝒙)، عدد رایلی ( 5×10 3 ≤ 𝑹𝒂 ≤ 10 5) و پارامترهای نانوسیال شامل عدد لوییس(0/1 ≤ 𝑳𝒆 ≤ 10) ، نسبت شناوری (0/1 ≤ 𝑵𝒓 ≤ 0/4)، حرکت براونی و ترموفورز (0/1 ≤ 𝑵𝒃 = 𝑵𝒕 ≤ 0/4) حل شدهاند. میدانهای دما،غلظت و جریان درون محفظه با استفاده از کانتورهای دما، غلظت و جریان نشان داده شدهاند. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که با کاهش عدد رایلی و افزایش عدد تسلیم و هارتمن، میزان جابجایی جریان کاهش یافته و در نتیجه سرعت جریان نیز، کاهش مییابد. از طرفی با افزایش عدد تسلیم و هارتمن، عدد ناسلت و شروود محلی و میانگین کاهش پیدا کرده و انتقال حرارت و انتقال جرم از طریق جابجایی کاهش پیدا میکند تا آنجا که در عدد تسلیم و هارتمن بیشینه تمام جریان به صورت شبه جامد در آمده و انتقال حرارت فقط بهصورت هدایت رخ میدهد. همچنین مشاهده شد که با افزایش عدد لوییس، غلظت بهصورت یکنواختتری درون محفظه توزیع میشود. افزایش پارامتر حرکت براونی، اختالف غلظت درون محفظه و عدد شروود میانگین را کاهش میدهد اما با افزایش پارامتر ترموفورز، اختالف غلظت درون محفظه و عدد شروود میانگین افزایش مییابد. جهت چرخش سیال در محفظه میتواند ساعتگرد یا پادساعتگرد باشد. با بررسی کانتورهای جریان، دما و غلظت مشاهده شد که با افزایش عدد تسلیم و هارتمن، مقدار شدت جریان کاهش مییابد و نواحی شبه جامد درون محفظه رشد میکنند و خطوط دما و غلظت نیز، به سمت خطی شدن پیش میروند.

در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی رایلی بنارد سیالات غیر نیوتنی مدل توانی همراه با ذرات نانو محصور درون محفظه مربعی به صورت عددی بررسی شده است است معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر جریان و انتقال حرارت با استفاده از روش المان محدود و کد نویسی در محیط متلب برای مقادیر مختلف پارامترهای بی بعد از جمله اعداد رایلی، عدد لوئیس، پارامتر شناوری، پارامتر حرکت براونی و ترموفورز درمحدوده شاخص توانی یک تا شش دهم به ازای یک مقدار از عدد پرانتل حل شده اند. میدانهای دما جریان وغلظت درون محفظه با استفاده از کانتورهای دما جریان و غلظت تحلیل شده است. میزان انتقال حرارت و انتقال جرم در حالات مختلف به کمک اعداد ناسلت محلی و متوسط و اعداد شروود محلی و متوسط اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اعداد ناسلت و شروود میانگین با افزایش شاخص توانی کاهش می یابد ضمنا عدد لوئیس اثر چندان بر انتقال حرارت و جریان ندارد اما بر روی انتقال جرم تاثیر می گذارد همچنین اثر پارامتر شناوری نیز بررسی شد و طبق تحلیل های صورت گرفته مشخص شد که با افزایش نسبت شناوری، شناوری جرمی به حرارتی غلبه می کند در نتیجه کانتور های غلظت و دما به ترتیب افزایش غلظت و کاهش دما را نشان می دهند با توجه به بررسی های انجام شده بر روی اثر پارامترهای چرخش براونی و ترموفورز با افزایش پارامتر های مذکور افزایش بی نظمی در توزیع دما و غلظت را شاهد هستیم.

در این پژوهش، انتقال حرارت جابهجایی طبیعی سیاالت هرشل بالکلی درون یک محفظه مربعی با مرز گرمایی با توزیع دمای غیریکنواخت سینوسی از پایین و سه دیواره سرد به صورت عددی بررسی شده است. معادالت دیفرانسیل جزیی حاکم برجریان سیال و انتقال حرارت، (با استفاده از روش المان محدود)، برای مقادیر مختلفی از اعداد رایلی عدد اولدروید و برای توان های متفاوت ، به ازای یک مقدار از عدد پرانتل حل شده اند. اثر توزیع دمای غیریکنواخت، رایلی و توان و اولدرویدهای متفاوت بر پارامترهای جریان و انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. میدان جریان و دمای درون محفظه با استفاده از بردارهای سرعت و کانتورهای دما، تحلیل شده است. هم چنین نواحی تسلیم شده و نشدهی شکل گرفته در قسمت های مختلفی از پیکربندی جریان مشخص شدهاند. نتایج بهدست آمده نشان می دهد که با کاهش توان و اولدروید به دلیل کاهش نیروی لزجت و با افزایش رایلی به دلیل تقویت نیروی جریان جابجایی باعث کم شدن نواحی شبه جامد و تسهیل جریان جابجایی داخل محفظه میشود، که این امر باعث افزایش سرعت و ناسلت می باشد. همچنین در محفظه شاهد الگوی دو حلقه ای برای جریان می باشیم. با کاهش رایلی و افزایش توان و اولدروید نواحی شبه جامد گسترش پیدا میکنند که باعث تغییر انتقال حرارت قالب از انتقال حرارت جابجایی به انتقال حرارت هدایتی می شوند.

در این پژوهش، انتقال حرارت جابهجایی طبیعی سیالات بینگهام همراه با ذرات نانو، درون یک محفظه مربعی با گرمایش از پایین که معرف رایلی بنارد میباشد، به صورت عددی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت، با استفاده از روش المان محدود، برای مقادیر مختلفی از اعداد رایلی، عدد بینگهام، و پارامترهای نانو که شامل عدد لوییس نیروی شناوری و پارامتر چرخش براونی و ترموفورز، به ازای مقدار ثابتی از عدد پرانتل حل شده اند. میدان غلظت، جریان و دمای درون محفظه با استفاده از کانتورهای غلظت، جریان و دما، تحلیل شده است. همچنین نواحی تسلیم شده و نشدهی شکل گرفته در قسمت های مختلف ازپیکربندی جریان مشخص شدهاند. به کمک اعداد ناسلت و شروود محلی و متوسط، میزان انتقال حرارت و جرم بررسی و مشاهده شد که با افزایش عدد بینگهام، مقدار عدد ناسلت و شروود متوسط کاهش یافته است و در نهایت افزایش ویسکوزیته باعث افزایش نواحی تسلیم ناپذیر و سکون جریان شده است. همچنین مشاهده شد که عدد لوییس بر انتقال جرم(غلظت) تاثیرگذار میباشد و تغییر خاصی در انتقال حرارت دیده نمیشود. افزایش پارامتر شناوری باعث کاهش توزیع جریان در محفظه شد. با افزودن پارامتر چرخش براونی و ترموفورز مشاهده شد که میزان بی نظمی در توزیع غلظت و دما افزایش یافته است. جهت حرکت چرخش سیال در محفظه با توجه به جابجایی رایلی بنارد میتواند ساعتگرد یا پادساعتگرد باشد.

در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیاالت بینگهام درون یک محفظه مربعی با مرزهای متفاوت گرمایی و با فرض لغزش در دیوارهها به صورت عددی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت، (با استفاده از روش المان محدود)، برای مقادیر مختلفی از اعداد رایلی ) 𝟓 ∗ 𝟏𝟎 𝟑 ≤ 𝑹𝒂 ≤ 𝟏𝟎 𝟓(، عدد بینگهام ( 𝟎 ≤ 𝑩𝒏 ≤ 𝑩𝒏 𝒎𝒂𝒙) و ضریب اصطکاک (𝟓𝟎 ≤ 𝑪 𝒇 ≤ 𝟓𝟎𝟎𝟎) ، به ازای یک مقدار از عدد پرانتل(Pr = 10) حل شده اند. اثر لغزش بر پارامترهای جریان و انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. میدان جریان و دمای درون محفظه با استفاده از بردارهای سرعت و کانتورهای دما،تحلیل شده است. هم چنین نواحی تسلیم شده و نشدهی شکل گرفته در قسمت های مختلفی از پیکربندی جریان مشخص شده اند.نتایج به دست آمده نشان میدهد که با کاهش ضریب اصطکاک، لغزش روی دیوارهها افزایش یافته و در نتیجه انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت افزایش مییابد. مشاهده شد که کم شدن اصطکاک در دیواره باعث کم شدن نواحی شبه جامد و تسهیل جریان جابجایی داخل محفظه میشود. در اعداد رایلی پایین کم شدن اصطکاک میتواند مقدار تنش تسلیم ماکزیمم را نیز افزایش دهد،اما در اعداد رایلی باال بیشترین اثر لغزش در اعداد بینگهام متوسط قابل مشاهده است.

در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیالات ویسکوپلاستیک- مدل کسون همراه با ذرات نانو، محصور درون محفظه مربعی با مرزهای متفاوت گرمایی به صورت عددی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود)، برای مقادیر مختلفی از عدد رایلی (〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^6 )، عدد لوییس (2.5≤Le≤10)، پارامتر شناوری (0.1≤N_r≤1)، پارامتر چرخش براونی و ترموفورز (0.1≤N_b=N_t≤1) به ازای یک مقدار از عدد پرانتل (Pr=100) حل شده اند. میدان های دما، جریان و غلظت درون محفظه با استفاده از کانتورهای دما، جریان و غلظت تحلیل شده است. هم چنین نواحی تسلیم شده و تسلیم نشده ی شکل گرفته در قسمت های مختلفی از پیکربندی جریان مشخص شده اند. میزان انتقال حرارت و انتقال جرم در حالات مختلف، به کمک اعداد ناسلت محلی و متوسط، اعداد شروود محلی و متوسط اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اعداد ناسلت و شروود میانگین، با افزایش عدد بینگهام، کاهش می یابد و در نهایت، افزایش ویسکوزیته باعث سکون جریان می شود که در این حالت، مقدار انتقال حرارت برابر با انتقال حرارت هدایتی خواهد بود. ضمناً عدد لوییس اثر چندانی بر انتقال حرارت و جریان ندارد اما بر روی انتقال جرم (غلظت) تأثیر می گذارد. همچنین اثر پارامتر شناوری نیز بررسی شد، و طبق تحلیل های صورت گرفته، مشخص شد که افزایش پارامتر شناوری باعث کاهش توزیع جریان در محفظه می شود. با توجه به بررسی های انجام شده بر روی اثر پارامترهای چرخش براونی و ترموفورز، با افزایش پارامترهای مذکور، افزایش بی نظمی در توزیع دما و غلظت را شاهد هستیم.

در این پژوهش اثر نسبت ابعادی (AR) برای حالت های AR=2 , AR=1 و AR=3 در جریان جابجایی طبیعی آرام سیال دارای تنش تسلیم بر پایه مدل کسون به صورت جابجایی و برای مقادیر عدد بی بعد رایلی در بازه ، 𝟓 × 𝟏𝟎 𝟑 ≤ 𝑹𝒂 ≤ 𝟏𝟎 𝟓 𝑩 𝒏≤ 𝑩𝒏𝒎𝒂𝒙 و pr =100 در یک محفظه دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بهدست آمده نشان داد که با افزایش عددرایلی،قدرت جریان، عدد ناسلت و عدد بینگهام ماکزیمم افزایش می یابد.افزایش عدد بینگهام تا جایی اتفاق می افتد که مقدارناسلت نهایی به عدد یک برسد و از آنجا به بعد دیگر مکانیزم انتقال حرارت هدایتی خواهد بود. همچنین عدد ناسلت متوسط به ازای یک مقدار ثابت از رایلی و پرانتل با بزرگ تر شدن نسبت ابعادی به علت تقویت نیروی شناوری , افزایش یافته و به تبع آن بینگهام ماکزیمم (برای مقابله با جریان جابجایی) افزایش یافته است.

در این پژوهش جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی آرام سیال ویسکوپلاستیک مدل بینگهام در محفظه ی ذوزنقه ای، با مرزهای متفاوت دمایی(دیواره پایینی گرم و دیواره بالایی سرد)، به صورت عددی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل جزیٔی حاکم توصیف کننده ی جریان سیال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کد نویسی در محیط متلب ) روی محدوده وسیعی از پارامترهای بی بعد مربوطه، از جمله، عدد رایلی، عدد بینگهام و 𝝓 که زاویه بین دیواره ی جانبی و محور عمودی است، به ازای یک مقدار از عدد پرانتل (500)، حل شده اند. جزییات کانتورهای دما و جریان، نمودارهای سرعت و دما و همچنین توزیع عدد ناسلت میانگین در زاویه های مختلف ارایٔه و نواحی تسلیم شده و نشده ی سیال درون محفظه مشخص شده است. دریافت شد که عدد ناسلت میانگین با افزایش عدد بینگهام تا مقدار محدود کننده ی آن (Bnmax)، با توجه به طبیعت تسلیم نشده ی جریان، به حد رسانایی خالص کاهش می یابد. علاوه بر این، تأثیر زاویه 𝝓، روی عدد بینگهام بیشینه و نتایج عدد ناسلت میانگین بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش زاویه موجب افزایش قدرت نیروهای شناوری و در نتیجه افزایش بینگهام بیشینه می شود.هم چنین دریافتشدکه عدد بینگهام بیشینه(Bnmax) و عدد ناسلت میانگین(Nu) باافزایش عدد رایلی، هر دو افزایش می یابند. به علاوه، با توجه به وجود تنش تسلیم، نواحی شبه سیال(تسلیم شده) و شبه جامد(تسلیم نشده) در دامنه ی جریان همزیستی میکنند. دریافته شد که به طور طبیعی، در نواحی شبه جامد، انتقال حرارت به صورت رسانایی رخ میدهد و انتقال حرارت جابجایی به نواحی تسلیم شده(- شبه سیال) محدود میشود. علاوه بر این، نتایج به دست آمده نشان داد که گستره ی نواحی تسلیم شده با افزایش عدد بینگهام و یا کاهش عدد رایلی به موجب تضعیف جریان ناشی از شناوری، کاهش می یابد. در نهایت در عدد بینگهام بیشینه(Bnmax) تمام جریان به صورت شبه جامد در آمده و در نتیجه، انتقال حرارت به صورت رسانایی خالص رخ می دهد.

در این پژوهش بررسی اثر زاویه محفظه بر جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی آرام رایلی بنارد حالت پایدار سیال بینگهام-پلاستیک ، در یک حفره مربع واحد دوبعدی با مرزهای متفاوت دمایی (صفحه زیرین محفظه در دمای گرم و بالا در دمای سرد)، بهصورت عددی بررسی شده است . معادلات دیفرانسیل جزی حاکم توصیف کننده ی جریان سیال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کد نویسی در محیط متلب ) روی محدوده وسیعی از پارامترهای بی بعد مربوطه ، ازجمله ،اثرات تنش تسلیم بی بعد،عددرایلی،عددپرانتل،عددبینگهام و زاویه انحراف محفظه حل شده اند . جزییات کانتورهای دما و جریان، نمودارهای سرعت و دما و همچنین توزیع عدد ناسلت میانگین در زاویه های معین شده و نواحی تسلیم شده و نشده ی قسمتهای مختلفی از دامنه ی جریان درون حفره مشخص شده است .دریافت شد که عدد بینگهام بیشینه و عدد ناسلت میانگین با افزایش مقادیری از عدد رایلی هردو افزایش مییابند، اما عدد ناسلت برای سیالات تنش تسلیم نسبت به سیالات نیوتنی با مقادیر یکسان از عدد رایلی به دلیل ضعیف شدن انتقال حرارت جابجایی، مقداری کوچکتر به دست میآید. همچنین با افزایش عدد بینگهام تا مقدار محدودکننده ی عدد بینگهام که با توجه به طبیعت تسلیم نشدهی جریان، عدد ناسلت میانگین به حد رسانایی خالص میرسد، و انتقال حرارت به صورت هدایت صورت میگیرد. از طرف دیگر پی برده شد که عددناسلت میانگین، وابستگی بسیار ضعیفی را به عدد پرانتل نشان میدهد. عدد ناسلت میانگین و عدد بینگهام ماکزیمم برای هردو سیال نیوتنی و بینگهام با افزایش φ تا رسیدن به یک مینیمم محلی در زاویه ∗𝝓 قبل از افزایش φ تا 90 درجه کاهش مییابد. پس از آن با افزایش φ تا رسیدن به ناسلت یک در زاویه ی180 برای همه ی مقادیری از Ra کاهش مییابد. بعلاوه، با توجه به وجود تنش تسلیم سیال، نواحی شبه سیال(تسلیم شده)و شبه جامد(تسلیم نشده) بسته به میزان تنش غالب جریان در مقابل تنش تسلیم سیال، در دامنه ی جریان همزیستی میکنند. دریافته شد که به طور طبیعی، در نواحی شبه جامد انتقال حرارت به صورت رسانایی رخ میدهد و انتقال حرارت جابجایی به نواحی تسلیم شده محدود میشود. علاوه براین روشن است که گسترهی نواحی تسلیم شده با افزایش عدد بینگهام و یا کاهش عدد رایلی به موجب تضعیف جریان ناشی از شناوری کاهش مییابد. درنهایت در عدد بینگهام بیشینه تما

در این پژوهش جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیال ویسکوپلاستیک مدل کسو بین دو استوانه افقی هم مرکز به صورت عددی بررسی شده است.استوانه داخلی دمای بیشتری نسبت به استوانه بیرونی دارد و شرط عدم لغزش در دیواره ها برقرار است. معادلات جزیی حاکم بر محیط پیوسته نوشته و سپس بی بعد شده و روی محدوده وسیعی از پارامترهای بی بعد مربوطه از جمله عدد رایلی عدد پرانتل و عدد بینگام برای دو نسبت قطر داخلی به خارجی با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کد نویسی در محیط متلب حل شده اند. تاثیر نسبت ابعادی بر عدد بینگام بیشینه و نتایج عدد ناسلت میانگین بررسی شده است. نمودارهای توزیع عدد ناسلت محلی روی سطح سیلندر داخلی به همراه مقدار میانگین آن و پروفیل های سرعت و دمای بی بعد برای اعداد رایلی و بینگام متفاوت در دو نسبت ابعادی ترسیم شده است. جزِییات میدانهای دما و جریان همراه با نواحی تسلیم شده و تسلیم نشده رسم شده است. با افزایش عدد بینگام نواحی شبه جامد گسترش یافته و در نهایت در مقداری بیشینه از عدد بینگام تمام جریان بصورت شبه جامد درآمده و در نتیجه انتقال حرارت به شکل هدایت خواهد بود.نتایج نشان می دهد که عدد ناسلت میانگین با افزایش عدد بینگام کاهش می یابد تا در نهایت به حد رسانایی برسد.نتایج نشان می دهد که مقدار بینگام بیشینه و ناسلت میانگین با افزایش عدد رایلی افزایش می یابد.

جریان و انتقال حرارت جابجایی طبیعی آرام سیال بینگهام-پلاستیک بین دو استوانه ی دایروی هم مرکز، با مرزهای متفاوت دمایی، به صورت عددی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم توصیف کننده ی جریان سیال و انتقال حرارت (با استفاده از روش المان محدود مبتنی بر کد نویسی در محیط متلب) روی محدوه ی وسیعی از پارامتر های بی بعد مربوطه، از جمله، عدد رایلی (〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^5)، عدد پرانتل (10≤Pr≤〖10〗^3) و عدد بینگهام (0≤Bn≤〖Bn〗_Max) برای محدوه ای از مقادیر نسبت قطر استوانه ی داخلی به قطر استوانه ی خارجی، (1/3≤B≤1/2)، حل شده اند. جزییات میدان های دما و جریان در مجاورت استوانه ی گرم (داخلی) به ترتیب در ترم هایی از خطوط دما و جریان تجسم شده است. هم چنین نواحی تسلیم شده و تسلیم نشده ی قسمت های مختلفی از دامنه ی جریان مشخص شده اند. بعلاوه در ترم هایی از توزیع عدد ناسلت محلی روی سطح سیلندر داخلی به همراه مقدار میانگین آن و نمودار های سرعت و دما در مقطع عرضی بین دو استوانه در زاویه ی (∅=0°) روشن سازی بیشتری فراهم آمده است. دریافت شد که عدد ناسلت میانگین با افزایش عدد بینگهام تا مقدار محدود کننده ی عد بینگهام (〖Bn〗_Max) که با توجه به طبیعت تسلیم نشده ی جریان، عدد ناسلت میانگین به مقدار تقریبی، نزدیک به حد رسانایی خالص می رسد، کاهش می یابد. علاه بر این، تأثیر نسبت ابعادی B، روی عدد بینگهام بیشینه و نتایج عدد ناسلت میانگین بررسی سده است. پی برده شد که با افزایش اندازه قطر استوانه ی خارجی نسبت قطر استوانه ی داخلی، یعنی کاهش نسبت ابعادی B، عدد بینگهام بیشینه و عدد ناسلت میانگین هردو افزایش می یابند. از طرف دیگر عدد ناسلت، وابستگی بسیار ضعیفی را به عدد پرانتل نشان می دهد. هم چنین عدد بینگهام بیشینه (〖Bn〗_Max) و عدد ناسلت میانگین (¯Nu) با افزایش عدد رایلی، هردو افزایش می یابند. بعلاوه، با توجه به وجود تنش تسلیم سیال، نواحی شبه سیال (تسلیم شده) و شبه جامد (تسلیم نشده) بسته به میزان تنش غالب جریان در مقابل تنش تسلیم سیال، در دامنه ی جریان هم زیستی می کنند. در یافته شد که به طور طبیعی، در نواحی شبه جامد، انتقال حرارت به صورت رسانایی رخ می دهد و انتقال حرارت جابجایی به نواحی تسلیم شده (شبه سیال) محدود می شود. علاوه بر این، روشن شد که گستره ی نواحی تسلیم شده با افزایش عدد بینگهام و/یا کاهش عدد رایلی ب

در این پروژه اثر زاویه انحراف صفر تا 180 درجه در جریان جابجایی طبیعی آرام سیال دارای تنش تسلیم بر پایه مدل کسون به صورت عددی و برای مقادیر رایلی در بازه 5000 تا یک میلیون در یک محفظه بسته متناهی دوبعدی، موردبررسی قرارگرفته است. نتیجه چنین به دست آمد که ناسلت متوسط با افزایش عدد رایلی افزایش مییابد، اما روند این افزایش در شرایط مساوی ازنظر رایلی جریان و به سبب تضعیف قدرت جابجایی ، نسبت به سیال نیوتنی کمتر خواهد بود . در مقدار نهایی عدد بینگام، مقادیر ناسلت متوسط جریان برابر با یک خواهد شد به صورتی که مکانیزم انتقال حرارت در آن حالت هدایت خواهد بود. عدد ناسلت متوسط هر دو جریان نیوتونی و کسون با افزایش زاویه حفره تا مقادیر نزدیک به 90 درجه افزایش خواهد یافت. برای زوایای بیشتر از 90 درجه عدد نا سلت با افزایش زاویه انحراف کاهش مییابد تا به مقدار واحد در زاو یه 180 درجه برای تمام مقادیر رایلی برسد. مقادیر بینگام نهایی نیز در ابتدا با افزایش زاو یه تا 90 درجه افزایش یافته و سپس تا زاویه 180 درجه شاهد کاهش در مقادیر بینگام نهایی خواهیم بود.