نام پژوهشگر: علیرضا ملیحی

مطالعه عددی انتقال حرارت و تولید انتروپی در جابجایی طبیعی نانوسیال خواص متغیر درون محفظه مثلثی قائم الزاویه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  علیرضا ملیحی   حسین خراسانی زاده

بهینه سازی ترمودینامیکی روشی برای به حداقل رساندن ناکاملی های ترمودینامیکی و بازگشت ناپذیری های حاصل از جریان و انتقال حرارت توسط سیالات محسوب میشود. در این روش سعی میشود تولید انتروپی کمترین مقدار باشد. با مطرح شدن نانوسیالات در اواخر قرن گذشته، محققین بسیاری به مطالعه انتقال حرارت و تولید انتروپی در جابه جایی طبیعی نانوسیالات در محفظه ها پرداخته اند. محفظه های مثلثی در موضوع خنک کاری وسایل الکترونیکی و موضوعات مربوط به انرژی هسته ای کاربرد دارند. در این تحقیق به مطالعه عددی جریان، انتقال حرارت و تولید انتروپی در جابه جایی طبیعی نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم با خواص متغیر درون محفظه مثلث قائم الزاویه پرداخته شده است. منبع گرما یک بار در دیوار عمودی و بار دیگر در دیوار افقی محفظه قرار گرفته و همچنین تأثیر نسبت منظری محفظه و طول منبع گرم بررسی شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر حل شده اند. مطالعه برای حالت های مختلف و وضعیت های متفاوت قرارگیری منبع گرم و با تغییر عدد رایلی از 3^10 تا 5^10 ، کسر حجمی نانوذرات از 0 تا 0.04 برای نسبت های منظری 0.5، 1 و 2 و برای عدد پرانتل ثابت 6.2 انجام شده است. نتایج نشان داده است که در تمام حالت ها و وضعیت ها با افزایش عدد رایلی، عدد ناسلت متوسط و مقدار حداکثر تابع جریان افزایش می یابد ولی تغییر مقدار انتروپی تولیدشده در محفظه و همچنین عدد بیژن رفتار متفاوتی دارند. افزایش کسر حجمی نانوذرات در رایلی 5^10 موجب تضعیف و در رایلی 3^10 موجب تقویت انتقال حرارت در محفظه شد ولی در رایلی 4^10 رفتار ثابتی مشاهده نشد. مشخص شد که به طور کلی در حالت هایی که انتقال حرارت هدایت غالب باشد، افزایش کسر حجمی نانوذرات باعث افزایش مقدار انتروپی تولیدشده در محفظه می شود ولی در مورد غلبه جابه جایی این موضوع برعکس است. فارغ از مقدار نسبت منظری، عدد بیژن همواره با کسر حجمی افزایش می یابد اما تغییرات آن نسبت به عدد رایلی در حالت ها و وضعیت های مختلف یکسان نیست. با افزایش طول منبع گرم، بیشینه مقدار تابع جریان و مقدار انتروپی تولیدشده در محفظه افزایش و عدد ناسلت متوسط کاهش می یابد.