چکيده

در اين مقاله، تحليل عددی جريان و انتقال حرارت در کانال دوبعدی با حضور محيط متخلخل و بر اساس روش بولتزمن شبکه‏‌ای، صورت گرفته است. دلیل اصلی قرار دادن محیط متخلخل داخل کانال، کاهش سطح مقطع موثر کانال و افزایش موضعی سرعت متوسط جریان به منظور افزایش آهنگ انتقال گرما و کنترل دمای بیشینه صفحه گرم بوده است. از سوی دیگر، به دلیل عبور بخشی از جریان از داخل محیط متخلخل از افت فشار ناگهانی در اثر کاهش سطح مقطع جلوگیری به عمل می‏آید. بدين منظور، يک محیط متخلخل با ساختار تصادفی به صورت موضعی در قسمت فوقانی کانال در نظر گرفته شده است. نتایج کار حاضر، مشتمل بر بررسی اثرات پارامترهای موثر از قبیل اعداد رینولدز، پرانتل، نسبت منظری و تخلخل محیط متخلخل بر بیشینه دمای سطح گرم، عدد ناسلت متوسط و افت فشار کانال، می‏باشد. نتایج نشان می‌دهد که افزايش تخلخل سبب کاهش اختلاف دماي بيشينه صفحه در دو حالت کانال ساده و کانال حاوي محيط متخلخل می‌شود. همچنين مشاهده می‌شود که استفاده از محيط متخلخل در رينولدزهاي پايين نسبت به کاهش دمای صفحه گرم، توجیه بیشتری دارد. در کنار این موضوع، افزايش عدد پرانتل در ابتدا سبب افزايش دماي بيشينه صفحه گرم مي‌شود و افزایش بیشتر آن، دماي بيشنيه‌ي صفحه را کاهش مي‌دهد.