بررسی عددی از طریق روش شبکه بولتزمن برای تحلیل مقدار آنتروپی تولیدشده ناشی از انتقال حرارت جابجایی مزدوج نانو سیال غیرنیوتنی تحت اثر میدان مغناطیسی

هدف از این تحلیل عددی با استفاده از روش شبکه بولتزمن (lbm)، بررسی این مطلب است که با چه راهکارهای در دسترسی می‌توان مقدار انتقال حرارت و آنتروپی تولیدشده را کنترل کرد. به این منظور، انتقال حرارت جابجایی ترکیبی نانوسیال غیرنیوتنی تحت اثر میدان مغناطیسی درون محفظه مربعی حاوی دیواره رسانا مورد تحلیل قرارگرفته است. اگرچه میدان مغناطیسی و سرعت حرکت دیواره عمودی محفظه ثابت در نظر گرفته‌شده‌اند، نتایج نشان داد که با تغییر موقعیت اعمال این پارامترها مشخصات جریان و ویژگی‌های انتقال حرارت به وجود آمده به‌شدت تحت تاثیر قرار می‌گیرند. چنانچه میدان مغناطیسی ازنظر مکانی همانند با موقعیت اعمال سرعت اعمال شود، اثر افزایش عدد هارتمن در کاهش عدد ناسلت متوسط مشهودتر می‌شود. برای داشتن بیشترین مقدار عدد ناسلت، باید حرکت یک سوم بالایی دیواره موردتوجه باشد ولی بااین‌حال بیشترین تاثیرپذیری جریان سیال از میدان مغناطیسی به ازای حرکت یک سوم میانی دیواره مشاهده شد. با افزایش فاصله دیواره رسانا از دیواره متحرک، عدد ناسلت متوسط تا 1.5 برابر بیشتر می‌شود. با کاهش نسبت هدایت حرارتی از 10 به 0.5 به‌طور میانگین عدد ناسلت تا حدود 55 درصد کاهش می‌یابد. اگرچه قدرت جریان و عدد ناسلت رابطه معکوس با شاخص توانی دارد ولی با کسر حجمی نانو ذرات رابطه مستقیم دارد. مقدار آنتروپی تولیدشده، رابطه مستقیم/معکوس با عدد ریچاردسون/شاخص توانی سیال دارد.

numerical evaluation via lattice boltzmann method to analyze of entropy generation due to conjugate mixed convection heat transfer of non-newtonian nanofluid under the influence of magnetic field

the purpose of this analysis using lattice boltzmann method (lbm) is to investigate the matter with which strategies can be used to control the amount of heat transfer and entropy formation. for this goal, the mixed convection heat transfer of non-newtonian nanofluid under the impact of the magnetic field inside the square chamber containing the conductor wall has been analyzed. the results depicted that the flow characteristics and heat transfer are strongly affected by changing the position in these places. if the magnetic field is applied at the same location as the speed application position, the effect of increasing the hartmann number in reducing the average nusselt number becomes more evident. in order to have the highest value of nusselt number, case3 should be considered, however, the greatest impact of magnetic field on fluid flow was observed for case2. by increasing the distance between the conductive wall and the moving wall, the average nusselt number increases up to 1.5 times. by decreasing the thermal conductivity ratio from 10 to 0.5, the average nusselt number decreases to about 55%. the entropy value has a direct/inverse relationship with the richardson number/power-law index.