بررسی عددی و بهینه سازی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی و تولید آنتروپی در محفظه مربعی با درپوش متحرک

روش تاگوچی از سال 1980 به عنوان یک روش موثر به منظور بهینه سازی فرآیند طراحی نمونه‌های مهندسی به کار می‌رود. در این مقاله با استفاده از روش تاگوچی شرایط بهینه در انتقال حرارت و تولید آنتروپی جابجایی ترکیبی نانوسیال آب – مس در یک محفظه مربعی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. بدین منظور از یک آرایه متعامد (43) 16 l جهت تحلیل تاگوچی استفاده شده است. همچنین معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده‌ و توسط الگوریتم سیمپل بطور همزمان حل شده‌اند. پارامترهای عدد ریچاردسون (1/0-100)، کسر حجمی نانوذرات مس (0- 10%) و طول موج سطح موجدار (0- 1) به عنوان سه فاکتور موثر مورد نظر جهت تحلیل در چهار سطح در نظر گرفته شده‌اند. این تحلیل برای عدد گراشهف ثابت 104 انجام شده است. نتایج نشان می‌دهند که عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد ریچاردسون، کسر حجمی نانوذرات مس و طول موج سطح موجدار کاهش می‌یابد. با کمک تحلیل تاگوچی مشخص شد که دیواره تخت ( با طول موج سطح موجدار صفر) در عدد ریچاردسون 1/0 و کسر حجمی % 0 حالت بهینه طراحی برای انتقال حرارت می‌باشد. در حالیکه هندسه با %5 = ? ، 100=ri و 25/0= ? حالت بهینه طراحی برای تولید آنتروپی می‌باشد. نهایتاً برای انتقال حرارت بیشینه و تولید آنتروپی کمینه هندسه با %0 = ? ، 1=ri و 25/0= ? را می-توان به عنوان هندسه بهینه انتخاب کرد.