تحلیل عملکرد حرارتی و انتروپی تولیدی جریان نانوسیال در یک چاه‌گرمایی ذوزنقه‌ای با آرایش‌های مختلف

سپهرنیا, مجتبی; خراسانی زاده, حسین

doi:10.22060/mej.2018.13070.5521

صفحه اصلی فهرست مقالات مشخصات مقاله

|
|
|
ارجاع به این مقاله
RIS EndNote BibTeX APA MLA Harvard Vancouver
|
اشتراک گذاری

مقالات آماده انتشار

شماره جاری

شماره‌های پیشین نشریه

دوره 52 (1399)

دوره 51 (1398)

شماره 6

شماره 5

شماره 4

شماره 3

شماره 2

شماره 1

دوره 50 (1397)

دوره 49 (1396)

دوره 48 (1395)

دوره 47 (1394)

دوره 46 (1393)

دوره 45 (1392)

دوره 44 (1391)

دوره 43 (1390)

دوره 42 (1389)

دوره 41 (1388)

	تحلیل عملکرد حرارتی و انتروپی تولیدی جریان نانوسیال در یک چاه‌گرمایی ذوزنقه‌ای با آرایش‌های مختلف
مقاله 11، دوره 51، شماره 4، مهر و آبان 1398، صفحه 101-110 \| اصل مقاله [English] اصل مقاله (1701 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2018.13070.5521
نویسندگان
مجتبی سپهرنیا ¹؛ حسین خراسانی زاده²
¹دانشگاه کاشان/دانشجو
²دانشگاه کاشان
چکیده
در این پژوهش مشخصه‌های انتقال‌حرارت و تولید انتروپی جریان آرام نانوسیال آب- آلومینا در یک چاه‌گرمایی میکروکانالی ذوزنقه‌ای به صورت عددی و سه‌بعدی برای شار حرارتی ثابت kW/m2200 ورودی به کف چاه‌گرمایی و با لحاظ نمودن هدایت در قسمت‌های جامد مطالعه شده‌است. معادلات حاکم بر جریان به روش حجم محدود بر مبنای المان محدود حل شده‌است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر چهار آرایش مختلف ورود/خروج افقی جریان بر روی شاخص‌های حرارتی و تولید انتروپی، با لحاظ اثر حرکت براونی نانوذرات و تغییر خواص نانوسیال با دما، بوده است. نتایج نشان می‌دهد افزایش افت فشار برای یک کسر حجمی ثابت موجب افزایش عدد ناسلت (بین78/1% تا 88/1%)، کاهش مقاومت حرارتی(بین94/35% تا 41/40%)، کاهش نسبت بیشینه اختلاف دمای کف چاه‌گرمایی به شار حرارتی(بین90/33% تا 60/41%) و کاهش انتروپی تولیدی کل(بین34/24% تا 15/27%) می‌شود. همچنین برای همه آرایش‌ها در یک افت فشار ثابت افزایش کسر‌حجمی باعث افزایش عدد ناسلت(بین88/11% تا 06/12%) و انتروپی تولیدی کل(بین77/1% تا 37/2%) می‌شود، ولی تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر مقاومت حرارتی و نسبت بیشینه اختلاف دمای کف چاه‌گرمایی به شار حرارتی ندارد به طوری‌که با افزایش کسر حجمی از صفر تا 4% تغییرات مقاومت حرارتی و نسبت بیشینه اختلاف دمای کف چاه‌گرمایی به شار حرارتی به ترتیب کمتر
کلیدواژه‌ها
عملکرد حرارتی؛ تولید انتروپی؛ میکروکانال؛ آرایش‌های مختلف؛ نانوسیال
موضوعات
جریان های آرام؛ دینامیک سیالات محاسباتی
عنوان مقاله [English]
Thermal performance and entropy generation analyses of nanofluid flow in a trapezoidal heat sink with different arrangements
نویسندگان [English]
Mojtaba Sepehrnia¹؛ Hossein Khorasanizadeh²

²University of Kashan
چکیده [English]
In this three dimensional study heat transfer characteristics and entropy generation of Alumina-water nanofluid laminar flow in a trapezoidal microchannel heat sink have been investigated numerically for a constant heat flux of 200 kW/m2 entering from the substrate and by considering conduction in solid parts. The main scope of this study has been investigating the effects of four horizontal inlet/outlets configurations, from different parts of the inlet and outlet chambers, on heat transfer characteristics and entropy generation, whereas the effects of the Brownian motion of nanoparticles and temperature-dependent properties of the nanofluid are considered. The results show that for a constant pressure drop increasing the nanoparticles volume fraction increases the Nusselt number and total entropy generation, while does not have impressive effect on thermal resistance and tetta (temperture uniformity of substrate). Also for a constant volume fraction increasing pressure drop increases Nusselt number, but decreases thermal resistance, tetta and total entropy generation. According to thermal idicators the A-type arrangment performs better. However, in terms of total entropy generation the B-type arrangement has a slightly better performance. In overall due to importance of tetta the A-type arrangement is the optimum arrangement.
کلیدواژه‌ها [English]
Thermal performance, Entropy generation, Microchannel, Different arrangements, Nanofluid


مراجع

آمار تعداد مشاهده مقاله: 211 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 36