Numerical investigation of natural convection heat transfer in a cylindrical enclosure due to ultrasonic vibrations

استفاده از امواج التراسونیک برای تقویت انتقال گرما در چند دهه گذشته پیشنهاد شده است. با توجه به تحقیقات محدودی در مورد جریان آکوستیک ناشی از نوسان اولتراسونیک، هدف اصلی این مقاله تاثیر امواج التراسونیک بر انتقال حرارت حرارتی طبیعی است. در ابتدا، گرمایش طبیعی در سطح گرمایش سرپوش در یک محفظه استوانه ای پر از هوا، با استفاده از روش اختلاف محدود، به صورت عددی بررسی می شود، سپس اثر نوسانات سطح بالایی بر انتقال حرارت حرارتی در نظر گرفته می شود. معادلات حفاظت در رویکرد لاگرانژی و سیالات فشرده برای شبیه سازی عددی فرض می شود. نتایج نشان می دهد که فشار صوتی پس از چند میلی ثانیه ثابت خواهد شد، همچنین دامنه نوسان فشار و اجزای سرعت صوتی ثابت خواهد بود و در نتیجه سرعت ثابت حالت برای حل معادلات انرژی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که افزایش امواج التراسونیک موجب افزایش ضریب انتقال حرارت تا 175 درصد می شود. علاوه بر این، اثر پارامترهای مختلف بر جریان صدا و انتقال گرما مورد بررسی قرار گرفته است.