پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 705 |
| تعداد مقالات | 10,149 |
| تعداد مشاهده مقاله | 71,477,090 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 63,194,599 |
Stabilizing Taylor-Couette Flow via Temperature Gradients: Critical Thresholds and Heat Transfer Behavior at Various Radius Ratios | ||
| Journal of Heat and Mass Transfer Research | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 26 فروردین 1405 | ||
| نوع مقاله: Full Length Research Article | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jhmtr.2026.39808.1885 | ||
| نویسندگان | ||
| Mahmoud Charmiyan* 1؛ Amir Mohammad Hashemi2؛ Ali Joodaki1؛ Fethi Aloui3 | ||
| 1Ayatollah Boroujerdi University | ||
| 2University of Tehran | ||
| 3Université Polytechnique Hauts-de-France | ||
| تاریخ دریافت: 02 آذر 1404، تاریخ بازنگری: 18 فروردین 1405، تاریخ پذیرش: 26 فروردین 1405 | ||
| چکیده | ||
| This numerical analysis examines how radial temperature gradient influences the stabilization threshold of Taylor-Couette flow across a range of radius ratios (0.77 ≤ η ≤ 0.95). Numerical simulations were conducted for seven radius ratios, with a constant temperature gradient applied between the inner and outer cylinders. The primary objective was to determine the temperature gradient required to stabilize the flow at the threshold of transition from laminar to vortex flow. Velocity contours, vorticity, skin friction coefficient, velocity profiles, and streamlines were analyzed to assess flow stability. The results reveal that the minimum stabilizing temperature gradient occurs at a radius ratio of 0.877, beyond which the required temperature gradient increases significantly. For a radius ratio of 0.77, the Richardson number exceeds 10, leading to flow destabilization due to buoyancy forces. A predictive relationship for the stabilizing temperature gradient as a function of the radius ratio was derived. Additionally, the Nusselt number at the stabilizing temperature gradient was examined, and empirical correlations were provided. The findings highlight the critical role of temperature gradients in controlling flow stability and vortex suppression in Taylor-Couette systems, offering valuable insights for engineering applications. | ||
| کلیدواژهها | ||
| CFD؛ Taylor-Couette Instabilities؛ OpenFOAM؛ Flow Patterns؛ Heat Transfer | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| پایدارسازی جریان کوئت تیلور توسط گرادیانهای دمایی: آستانه های بحرانی و رفتار انتقال حرارتی در نسبت شعاع های مختلف | ||
| چکیده [English] | ||
| این تحلیل عددی بررسی میکند که چگونه گرادیان دمای شعاعی بر پایدارسازی جریان تیلور-کوتت در محدودهای از نسبتهای شعاعی (0.95 ≥ η ≥ 0.77) تأثیر میگذارد. شبیهسازیهای عددی برای هفت نسبت شعاع، با اعمال یک گرادیان دمای ثابت بین استوانههای داخلی و خارجی انجام شد. هدف اصلی تعیین گرادیان دمای مورد نیاز برای پایدار کردن جریان در آستانه انتقال از جریان لایهای به جریان گردابهای بود. برای ارزیابی پایداری جریان، کانتورهای سرعت، گردابهها، ضریب اصطکاک سطحی، پروفیلهای سرعت و خطوط جریان تحلیل شدند. نتایج نشان میدهد که حداقل گرادیان دمای پایدارساز جریان در نسبت شعاعی 0.877 رخ میدهد و پس از آن، گرادیان دمای مورد نیاز به طور قابل توجهی افزایش مییابد. برای نسبت شعاعی 0.77، عدد ریچاردسون از 10 فراتر میرود که منجر به بیثباتی جریان به دلیل نیروهای شناوری میشود. یک رابطه برای تعیین گرادیان دمای پایدارساز جریان بر حسب تابعی از نسبت شعاع دو استوانه استخراج شد. علاوه بر این، عدد ناسلت در گرادیان دمای پایدارساز جریان بررسی شد و روابطی ارائه گردید. نتایج نقش بحرانی گرادیانهای دما را در کنترل پایداری جریان و سرکوب گردابه در سیستمهای تیلور-کوتت نشان می دهند که افق های ارزشمندی برای کاربردهای مهندسی ارائه میدهد. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| دینامیک سیالات محاسباتی, ناپایداریهای جریان تیلور-کوئت, کد متن باز اپن فوم, الگوهای جریان, انتقال حرارت | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 92 |
||