مجلة العلوم والتكنولوجيا
Volume 7, Numéro 1, Pages 76-94
2026-07-23

دراسة تحليلية ورقمية لتأثير عدد هارتمان على معامل الإجهاد والدوامية للتدفق النبضي في مقطع أسطواني

الكاتب : خشيبة عبد الرؤوف . نوري صبرينة . غزال عبد الرحمان .

الملخص

الملخص: يشكل هذا العمل مساهمة في دراسة السلوك المغناطيسي الهيدروديناميكي (MHD) لتدفق نبضي على انتقال الحرارة في وجود وسط مسامي. يتركز هذا العمل بشكل رئيسي على الدراسة التحليلية المرتبطة بالحل العددي للمعادلات التي تحكم التدفقات النبضية، وخاصة تأثير المجال المغناطيسي والمسامية على آليات نقل الحرارة.يُفترض أن المجال المغناطيسي المطبق على الأنبوب الأسطواني المسامي هو ثابت ومتجانس. تم الحصول على حل تحليلي تقريبي في بعد واحد للمعادلات التي تحكم التدفق الهيدروديناميكي المغناطيسي على شكل دوال بيسل. الدراسة التحليلية سمحت بإقامة تعبير بين عدد هارتمان، عدد دارسي ومعامل الاحتكاك.الطريقة العددية ثنائية الأبعاد تعتمد على مخطط ضمني بخطوة زمنية باستخدام الفروق المحددة، مع استخدام خوارزمية توماس والطريقة التكرارية لجوس سيديل لحل النظام الجبري الناتج من المعادلات. تُظهر النتائج أن سلوك التدفق يتأثر بشدة بنفاذية الوسط المسامي وشدة المجال المغناطيسي. كما أظهرت الدراسات أن معامل الاحتكاك يظهر بشكل جيبي ويزداد مع انخفاض عدد دارسي، بينما يزداد انتقال الحرارة مع زيادة المجال المغناطيسي وبالتالي عدد هارتمان. Abstract: The present work constitutes a contribution to the study of the magneto hydrodynamic (MHD) behavior of a pulsed flow on heat transfer in the presence of a porous medium. This work primarily focuses on the analytical study associated with a numerical resolution of the equations governing pulsating flows, particularly the influence of the magnetic field and porosity on the heat transfer mechanisms. The magnetic field imposed on the porous cylindrical conduit is assumed uniform and constant. An approximate one-dimensional analytical solution of the equations governing magneto hydrodynamic (MHD) flow has been obtained in the form of Bessel functions. The analytical study established an expression between the Hartmann number, the Darcy number, and the friction coefficient. The two-dimensional numerical method is based on an implicit scheme with time steps using finite differences, employing the Thomas algorithm and the iterative Gauss-Seidel method to solve the resulting algebraic system of equations. The results show that the flow behavior is strongly affected by the permeability of the porous medium and the intensity of the magnetic field. It has also been shown that the friction coefficient exhibits a sinusoidal pattern.

الكلمات المفتاحية

الكلمات المفتاحية: التدفق النبضي، انتقال الحرارة، المجال المغناطيسي ، الفروق المحددة. ; Keywords: Pulsed flow, heat transfer, magnetic field, porosity, finite differences.