تحلیل عددی کمینه کردن تولید انتروپی و مطالعه انتقال حرارت در جریان داخل کانال پیرامون یک مانع

مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه‌ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال‌ها با نانو ذرات al2o3 یا نانو لوله های کربن (cnts) با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله‌های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده‌اند. الگوهای جریان و میدان‌های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به‌‌طور دقیق بررسی شده‌اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال‌ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه‌‌سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌‌دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال‌ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می‌‌دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال‌ها مهم است. نانو سیال‌ها با نانو ذرات استوانه ای cnt نسبت به نانو سیال‌های که دارای نانو ذرات al2o3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می‌دهند. برای نانو سیال حاوی cnt با غلظت %0.5 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می‌سازد.

entropy generation minimization of confined nanofluids laminar flow around a block

entropy generation confined flow around a block is studied according to the importance of a solid object’s cooling and heating process. in the current study, numerical simulation of laminar flow and heat transfer of nanofluids with nanoparticles of different shapes is considered—the nanofluids are water mixtures with either al2o3 nanospheres or carbon nanotubes (cnts). the incompressible navier-stokes and energy equations are solved numerically in a body-fitted coordinate system using a control volume technique. the flow patterns and temperature fields for different values of the particle concentrations are examined in detail. furthermore, the effects of nanoparticle shape and concentration on heat transfer are studied. furthermore, the influences of nanofluids on pressure drop and pump power are examined. on the other hand, the entropy generation minimization is considered as the optimization criterion. the results indicate that, in most cases, the nanofluids enhance the heat transfer and pressure drop. interestingly, nanoparticles’ shape is critical in determining the fundamental mechanism of heat transport in nanofluids. nanofluids with cylindrical nanoparticles exhibit a more significant heat transfer increase than nanofluids with spherical shape nanoparticles.