مطالعه عددی تولید آنتروپی در جریان جابجایی اجباری آشفته در داخل کانالی شامل دو پله شیب دار پسرو و پیش رو

در تحقیق حاضر، جریان جابجایی اجباری آشفته در داخل کانالی شامل دو پله شیب دار پسرو و پیشرو مورد بررسی قرار می گیرد. اگرچه این هندسه بسیار ساده به نظر می رسد اما تحلیل جریان سیال و انتقال حرارت در آن پیچیدگی خاص خود را دارا می باشد. جدایی جریان و جریان بازگشتی به دلیل تغییرات ناگهانی در این هندسه کاربردهای فراوانی در مهندسی دارد. یکی از راه های کنترل نرخ انتقال حرارت در چنین هندسه هایی، تغییرات طول فرورفتگی بین دو پله و تغییرات شیب پله ها می باشد. بر طبق قانون دوم ترمودینامیک تمامی فرایندهای تبدیل انرژی با افزایش میزان بازگشت ناپذیری همراه هستند. بنابراین هدف از این مطالعه آنالیز قانون دوم ترمودینامیک برای جریان جابجایی اجباری آشفته در یک کانال دو بعدی شامل دو پله شیبدار است. در این تحقیق معادلات پیوستگی ، ممنتوم ، انرژی و تور بولانس برای جریان سیال تراکم ناپذیر و در حالت پایا توسط روش حجم محدود با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می شوند. پس از به دست آوردن میدان سرعت و توزیع دما، اثرات طول فرورفتگی و شیب پله بر نواحی بازگشتی و جدایی جریان، ضریب اصطکاک، عدد ناسلت و عدد تولید انتروپی به صورت نموداری بررسی می شود.

کلیدواژه ها:

تولید انتروپی ، بازگشت ناپذیری ، طول فرورفتگی ، جریان آشفته ، پله شیبدار