Transient natural convective heat transfer in a parallelogram-shaped enclosure at large Rayleigh numbers has been studied. Numerical solutions to the governing Navier-Stokes equation are acquired by using a well-established finite-difference method. The possibility of utilizing this device as transient thermal diode, by means of controlling the tilt angle of the partition walls, is investigated. Comprehensive and systematic numerical results of the flow and thermal fields are presented for the tilt angle 0, ±15, ±30, ±45 and ±60 degrees ; and the Rayleigh number of $10^5$, $10^6$ and $10^7$. The effects of the Prandtl number and of the aspect ratio are scrutinized. Detailed time histries of the mean Nusselt number with the tilt angle is examined.
양쪽의 수직 벽면에서 가열(냉각)될때 평행사변형 형상의 밀폐용기는 경계조건에 따라서 한쪽 방향으로는 열전달이 잘 되지만 그 반대 방향으로는 열이 잘 전달되지 않는 특성이 있다. 이때문에 이러한 형상의 용기는 열적 다이오드 벽 (Thermal Diode Wall)으로 주목을 받고 있다.
본 연구에서는 평행사변형 밀폐 공간 내에서의 비정상 상태의 유동특성과 열전달 현상을 수치적으로 해석 하였다.
평행사변형 밀폐용기 내에서의 비정상 상태의 유동 및 열전달 현상이 정상상태에 도달하는데 걸리는 시간척도(Time scale)는 기울어진 벽의 각도가 클 경우 더 짧게 나타난다.
정상 상태에서의 평균 Nusselt 수는 상하 벽의 기울어진 각도가 커짐에 따라 점차 커지다가 0 에서 30 사이에서 최대값을 가진 후 다시 감소한다.
종횡비(Aspect ratio)가 작은 경우에 우수한 열적 다이오드 특성을 가진다.