بررسی کاهش مصرف انرژی در فرآیند انتقال حرارت نانوسیال با کاربرد تحلیل انتروپی

رشد روز افزون صنعت، نیاز به روش های نوین را برای بهبود پارامترهای انتقال حرارت که منجر به افزایش بازده و کاهش مصرف انرژی شوند، ضروری می سازد. کاربرد نانوسیال ها به عنوان محیط جدید انتقال حرارت، نسبت به سیال های معمولی در فرآیندهای انتقال حرارت، بازده بیشتر و در نتیجه هدر رفت کمتر انرژی را به همراه دارد. تحلیل انتروپی کمی سازی انرژی به عنوان پارامتری کیفی است. از آن جایی که تولید انتروپی معیاری از نابودی قابلیت کاردهی دستگاه ها است، تعیین انتروپی تولیدی، به منظور نگهداشت انرژی دستگاه ها ضروری است. در این تحقیق تولید انتروپی در جابه جایی توام نانوسیال آب – مس با خواص متغیر در محفظه ای ذوزنقه ای با دیواره ی بالایی سرد متحرک و دیوار هی پایینی گرم و دیواره های جانبی عایق بررسی می شود. مطالعه در عدد گراشف ثابت 104، برای اعداد رینولدز 30 ، 100 و 300 و کسر حجمی 0، 0/02 و 0/04 نانوذرات و زاویه ی ساق 45 درجه انجام شده است. با کاربرد نانوسیال مقدار عدد ناسلت متوسط به عنوان معیاری از انتقال حرارت ، تا 43/18 درصد افزایش می یابد. در همه ی اعداد رینولدز بررسی شده ، با افزایش کسر حجمی نانوذرات ، انتروپی تولیدی کل افزایش می یابد. در همه ی حالت ها انتروپی تولیدی ناشی از اصطکاک کم بوده و سهم عمده ی تولید انتروپی متعلق به انتروپی تولیدی ناشی از حرارت است.

Keywords:

نانوسیال , تولید انتروپی , نگهداشت انرژی , جابه جایی توام , خواص متغیر