تحلیل میزان اثرگذاری عوامل داخلی و خارجی بر تولید آنتروپی و انتقال حرارت نانوسیال غیرنیوتنی از طریق روش شبکه بولتزمن

ارزیابی مقدار تولید آنتروپی طی انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون محفظه ای دوبعدی حاوی نانوسیال غیرنیوتنی، هدف از انجام این پژوهش با استفاده از روش شبکه بولتزمن است. محفظه در معرض جذب/تولید حرارت یکنواخت و میدان مغناطیسی یکنواخت و غیریکنواخت در زوایای مختلف قرار دارد. ویژگی کار حاضر، بررسی اثر تشعشع حجمی و شکل دیواره سرد محفظه در سه شکل صاف، منحنی و مورب بر مشخصات جریان است. کاربرد در طراحی خنک کننده های الکترونیکی و کلکتورهای خورشیدی ازجمله موارد عملی این تحقیق است. تطابق قابل قبول نتایج حاصل شده با مطالعات مرتبط قبلی، صحت نتایج ارائه شده را تایید کرد. بر اساس نتایج، وجود پارامتر تشعشع منجر به بهبود انتقال حرارت می شود که این اثر به ازای افزایش شاخص توانی سیال مشهودتر است. علاوه بر کاهش عدد ناسلت به ازای افزایش شاخص توانی سیال، اثربخشی وجود میدان مغناطیسی در کاهش مقدار آنتروپی و نرخ انتقال حرارت به ازای کاهش شاخص توانی سیال افزایش می یابد. دستیابی به قدرت جریان و عدد ناسلت بالاتر به ترتیب تا حدود ۴۰٪ و ۶۱٪، به ازای اعمال میدان مغناطیسی عمودی و غیریکنواخت امکان پذیر است. اگرچه به ازای تولید حرارت، پایین ترین مقدار شاخص عملکرد حرارتی و عدد ناسلت وجود خواهد داشت، اما بیشترین اثرگذاری میدان مغناطیسی در حالت تولید حرارت مشاهده می شود. با طراحی دیواره به شکل صاف علاوه بر افزایش شاخص عملکرد حرارتی، کاهش عدد بجان نیز مقدور است.

Keywords:

جابجایی طبیعی , نانوسیال غیرنیوتنی , تشعشع حجمی , تولید آنتروپی , جذب/تولید حرارت یکنواخت , میدان مغناطیسی غیریکنواخت