بررسی تحلیلی تولید آنتروپی جریان سیال روی صفحه تخت با ضخات متغیر و در حال کشش

نورد گرم یکی از فرایندهای بسیار مهم در صنعت میباشد که میتوان آن را با یک سری فرضیات به‌صورت صفحه تخت با شرایط مرزی ویژه مدل سازی کرد. در پژوهش حاضر این فرایند به‌صورت لایه مرزی روی یک ورق با ضخامت متغیر، بدون گرادیان فشار و درحال کشش غیرخطی با در نظر گرفتن حل تشابهی و تعریف متغیر تشابهی شبیه سازی شده است. برای اعتبارسنجی حل حاضر، نتیجه شبیه سازی با نتایج تحقیقات منتشر شده مقایسه شده است. همچنین معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به‌وسیله ی متغیر‌های تشابهی به معادلات دیفرانسیل معمولی غیر خطی تبدیل شدند. همچنین برای بررسی دقیقتر فرایند نورد گرم با ضخامت متغیر، از تحلیل انتروپی نیز استفاده شده است. در ادامه تاثیر تغییر ضخامت صفحه بر اعداد بی‌بعد بیژن حرارتی و اصطکاکی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که افزایش پارامتر ضخامت صفحه منجر به کاهش نرخ انتقال گرما می‌شود. همچنین تغییرات انتروپی بیشتر ناشی از تغییرات لایه مرزی حرارتی است. از نتایج این تحقیق می‌توان برای خنک کاری با بازده‌ی بیشتردر صنعت نورد گرم استفاده کرد.

Analytical study of fluid flow entropy generation over a stretching sheet with variable thickness

Hot rolling is one of the most important processes in the industry that can be modeled with a series of flat plate assumptions with specific boundary conditions. Lowering the workpiece temperature is one of the important parameters in the hot rolling process. In this study, hot rolling is simulated as a boundary layer on a sheet of variable thickness, without pressure gradient and nonlinear tensile concerning the similarity solution and the definition of the similarity variable. For the validation of the present solution, the simulation results are compared with published research results. The continuity, momentum, and energy equations were transformed into nonlinear ordinary differential equations by similarity variables. Also Entropy analysis has also been used to examine more precisely the hotrolling process with variable thickness. In the following, the effect of plate thickness change on thermal and frictional Bejan dimensional numbers was investigated. The results show that increasing the parameter of plate thickness decreased the heat transfer rate. Also, the entropy changes are mostly due to the thermal boundary layer changes. The results of this study can be used for more efficient cooling in the hot rolling industry.