بررسی عددی انتقال حرارت اجباری در مجرای خمیده با سطح مقطع حلقوی از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک

در مقاله ی حاضر، تولید آنتروپی در یک مجرای خمیدهی ۱۸۰ درجه با سطح مقطع حلقوی در رژیم جریان آرام بصورت عددی مطالعه شده است . معادلات پیوستگی ، مومنتم و انرژی توسط کد تجاری فلوئنت حل شدهاند. تاثیر پارامترهای مهمی از جمله نسبت شعاع سطح مقطع ، نسبت انحنای مجرا، عدد رینولدز جریان و شار دیواره بر تولید آنتروپی ناشی اصطکاک، انتقال حرارت و آنتروپی کل بررسی شده است ، همچنین کانتورهای آنتروپی کل در سطح مقطع برای نسبت شعاع و انحناهای مختلف رسم شدهاند. نتایج عددی نشان می دهند که در یک نسبت شعاع مشخص ، تولید آنتروپی ناشی از انتقال حرارت با افزایش عدد رینولدز یا افزایش نسبت انحنا کاهش می یابد، در حالیکه تولید آنتروپی در اثر اصطکاک، عکس رفتار فوق را نشان می دهد. با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده می شود که شرایطی از جریان وجود دارد که در آن تولید آنتروپی کل کمترین مقدار خود را دارد که این شرایط به عدد رینولدز جریان و نسبت انحنای مجرا بستگی دارد.

کلیدواژه ها:

قانون دوم ترمودینامیک ، مجرای خمیده ، حل عددی ، آنتروپی ، سطح مقطع حلقوی .