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

رشد روز افزون صنعت، نیاز به روش‌های نوین را برای بهبود پارامترهای انتقال حرارت که منجر به افزایش بازده و کاهش مصرف انرژی ‌شوند، ضروری می‌سازد. کاربرد نانوسیال‌ها به‌عنوان محیط جدید انتقال حرارت، نسبت به سیال‌های معمولی در فرآیندهای انتقال حرارت، بازده بیشتر و در نتیجه هدر رفت کمتر انرژی را به‌همراه دارد. تحلیل انتروپی کمی‌سازی انرژی به‌عنوان پارامتری کیفی است. از آن‌جایی‌که تولید انتروپی معیاری از نابودی قابلیت کاردهی دستگاه‌ها است، تعیین انتروپی تولیدی، به‌منظور نگهداشت انرژی دستگاه‌ها ضروری است. در این تحقیق تولید انتروپی در جابه‌جایی توام نانوسیال آب – مس با خواص متغیر در محفظه‌ای ذوزنقه‌ای با دیواره‌ی بالایی سرد متحرک و دیواره‌ی پایینی گرم و دیواره‌های جانبی عایق بررسی می‌شود. مطالعه در عدد گراشف ثابت 104، برای اعداد رینولدز 30، 100 و 300 و کسر حجمی 0، 02/0 و 04/0 نانوذرات و زاویه‌ی ساق 45 درجه انجام شده است. با کاربرد نانوسیال مقدار عدد ناسلت متوسط به‌عنوان معیاری از انتقال حرارت، تا 18/43 درصد افزایش می‌یابد. در همه‌ی اعداد رینولدز بررسی شده، با افزایش کسر حجمی نانوذرات، انتروپی تولیدی کل افزایش می‌یابد. در همه‌ی حالت‌ها انتروپی تولیدی ناشی از اصطکاک کم بوده و سهم عمده‌ی تولید انتروپی متعلق به انتروپی تولیدی ناشی از حرارت است.

نانوسیال، تولید انتروپی، نگهداشت انرژی، جابه‌جایی توام، خواص متغیر