مطالعه عددی تولید آنتروپی در جریان همرفت اجباری نانوسیال غیرنیوتنی در یک مبادله کن گرمایی دولوله ای پیچ خورده

هدف از این مطالعه، بررسی عددی جنبه های مختلف موثر بر تولید انواع آنتروپی در یک مبدل گرمایی دولوله ای پیچ خورده است. در لوله داخلی، ترکیبی از نانوذرات اکسید مس (CuO) درون سیال پایه (ترکیب ۵/۰ درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز و آب) به عنوان نانوسیال غیرنیوتنی مورد استفاده قرار گرفت. در فضای بین دو لوله، آب در جهت مخالف و با عدد رینولدز (Re) ۱۰۰۰ جاری شد. تاثیر غلظت نانوذرات (φ)، عدد رینولدز نانوسیال و گام پیچش بر روی نتایج بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش Re از ۵۰۰ تا ۲۰۰۰ برای نانوسیال، آنتروپی گرمایی و اصطکاکی را افزایش می دهد. همچنین، افزایش غلظت نانوذرات از ۰ تا ۳% موجب کاهش هردو نوع آنتروپی گردید. در ۲۰۰۰=Re، افزایش φ از ۰ تا ۳% موجب کاهش ۲/۹%، ۳/۱۵% و ۸/۱۱% به ترتیب برای آنتروپی های گرمایی، اصطکاکی و کل شد. علاوه بر این، افزایش گام پیچش موجب افزایش آن ها بخصوص برای آنتروپی گرمایی بود. همچنین، دیده شد که برای تمامی مقادیر φ، عدد بجان هم زمان با افزایش Re افزایش می یابد و در Re ثابت، افزایش φ نیز موجب افزایش اندک آن می شود.

کلیدواژه ها:

تولید آنتروپی ، مبادله کن گرمایی دو لوله ای ، نانوسیال ، قانون دوم ترمودینامیک ، عدد بجان