مطالعه عددی تاثیر و بهینه سازی زاویه چرخش محفظه مربعی و میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی و تولیدآنتروپی

در این مقاله انتقال حرارت و تولید آنتروپی جابجایی ترکیبی نانوسیال آب-آلومینا در یک محفظه مربعی در حضور میدان مغناطیسی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. دیواره‌های بالایی و پایینی محفظه عایق می‌باشند. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده‌ و توسط الگوریتم سیمپل بطور همزمان حل شده‌اند. در این مقاله اثر پارامترهایی چون عدد رایلی (103- 106)، عدد هارتمن (0- 100) و زاویه چرخش محفظه مربعی و میدان مغناطیسی (0- °90) بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند در حالت محفظه چرخانده شده، عدد ناسلت و تولید آنتروپی کل با افزایش عدد رایلی افزایش می‌یابد. در یک عدد هارتمن ثابت با افزایش زاویه چرخش تا زاویه °30، عدد ناسلت و تولید آنتروپی کل افزایش یافته و سپس کاهش می‌یابد. در حالت میدان مغناطیسی چرخانده شده، عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد هارتمن کاهش می‌یابد. مقدار عدد ناسلت متوسط در حالتی که محفظه مربعی تحت زوایای معین چرخانده شده است نسبت به حالتی که میدان مغناطیسی اعمالی بر محفظه ثابت در زوایای مختلف چرخانده شده است دارای مقادیر کوچک‌تری است. در ادامه برای بررسی حالت بهینه انتقال حرارت، از یک شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. نتیجه حاصل از بهینه سازی نشان می‌دهد با افزایش عدد رایلی، زاویه بهینه کاهش می‌یابد. این کاهش در زاویه بهینه با افزایش عدد رایلی شدت بیشتری می‌گیرد. از طرف دیگر در اعداد رایلی پایین با افزایش عدد هارتمن، زاویه بهینه ابتدا کاهش یافته و سپس افزایش می‌یابد. همچنین در اعداد رایلی بالا هر چه عدد هارتمن افزایش یابد زاویه بهینه نیز افزایش می‌یابد.