Numerical modelling of forced convection heat transfer in an open cavity

Abstract

In this study, combined forced and natural convection heat transfer and fluid flow are examined in an open cavity. The effect of cavity geometries like cavity depth, cavity length, on heat transfer rate is investigated. As a flow parameter, Reynolds number, heat flux, heated wall position and Richardson number effect of the heat transfer are investigated. The cavity left wall is heated with constant heat flux, while other walls are kept at the adiabatic condition. The working fluid is assumed as air with Pr=0.71. For numerical analysis FLUENT Software is used in order to solve incompressible, two-dimensional, steady-state flow. For momentum and energy equations second-order upwind scheme is used. Length to depth ratio and height to depth ratio of the cavity is varied between 0.25

Bu çalışmada, açık bir boşlukta doğal ve zorlanmış taşınım ısı transferi problem sayısal olarak incelenmiştir. Boşluk derinliği, boşluk uzunluğu, boşluk eğimi gibi boşluk geometrilerinin ısı transferi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Akış parametresi olarak Reynolds sayısı, ısı akısı, ısıtılan duvar etkisi ve Richardson sayısının ısı transferine olan etkileri irdelenmiştir. Boşluk sol duvarı sabit ısı akısı ile ısıtılmış, diğer duvarlar adiyabatik durumda tutulmuştur. Çalışmada akışkan olarak hava kullanılmıştır (Pr=0.71). Sıkıştırılmaz, iki boyutlu, kararlı hal akışını çözmek için Fluent yazılımı kullanılmıştır. Kavite boy derinlik oranı ve kavite yükseklik derinlik oranı sırasıyla 0.25