2058 KB44 KB199920252016Raisi, Afrasiabletnik:62številka:nr. 10str. 553-564ISSN:0039-2480COBISSID_HOST:14937883URN:URN:NBN:SI:doc-XVMA67F6enZveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije etc.Strojniški vestniknaravna konvekcijapotenčni zakonvir toplotevotlineNatural convection of non-newtonian fluids in a square cavity with a localized heat source|This study investigates the natural convection cooling of a heat source placed on the bottom of a cavity filled with non-Newtonian power-law fluids. The heat source produces a uniform heat flux. The remaining parts of the bottom wall of the cavity are insulated, and the vertical, and top walls are kept at a low temperature. The governing equations for the power-law fluid flow are solved with the numerical finite difference method based on the control volume formulation and SIMPLE algorithm. The study investigates the effects of relevant parameters such as the Rayleigh number, the power-law index and the heat source length and heat source location on the thermal performance of the cavity. The results show that as the Rayleigh number increases, particularly when n<1, the thermal performance of the cavity is improved. Furthermore, using non-Newtonian shear thinning fluids, especially at higher Rayleigh numbers, improves the cooling performance of the heat source. The results also show that, depending on the Rayleigh number and the power-law index, the length and position of the heat source have significant effects on the thermal performance of the cavityNaravna konvekcija pogosto šteje za glavni mehanizem prenosa toplote v votlinah in ima množico aplikacij v različnih tehničnih sistemih. Fluidi v votlinah so lahko newtonski, pri mnogih naravnih in umetnih sistemih pa izkazujejo nenewtonsko vedenje. Tehnično pomembni fluidi, kot so nanofluidi, raztaljeni polimeri, barve, prehranski izdelki, barvila, organske snovi in lepila, imajo lahko močne nenewtonske lastnosti. Cilj predstavljene študije je preučitev vpliva parametrov, kot so Rayleighovo število, eksponent potenčnega zakona ter položaj in dolžina vira toplote, na stopnjo prenosa toplote ter na temperaturna in tokovna polja. Podan je shematski diagram problema dvodimenzijske votline, napolnjene z nenewtonsko potenčno tekočino, kakor tudi robni pogoji. Privzeto je konstantno Prandtlovo število 100. Tok skozi votlino je stacionaren, dvodimenzionalen in laminaren, učinki sevanja pa so zanemarljivi. Zato so uvedene brezdimenzijske vodilne enačbe. Na podlagi vodilnih enačb je izračunano lokalno in povprečno Nusseltovo število na površini toplotnega vira. Vodilne enačbe z ustreznimi robnimi pogoji so razrešene v formulaciji kontrolnih volumnov s Patankarjevim algoritmom SIMPLE. Konvekcijsko-difuzijski členi so diskretizirani po potenčnem zakonu in sistem je numerično modeliran v FORTRAN-u. Domena za reševanje je dvodimenzijska enakomerna zamaknjena mrežaTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaUniverza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo