Numerical simulation of laminar forced convection flow with entropy generation analysis in a duct with two expansions - Blocked-off method

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

In the present paper, numerical simulations of laminar forced convection flow and entropy generation analysis in a 2-D duct with two sudden expansions are investigated. These two expansions are created by four inclined backward facing steps and beget the separation flows and vortex regions. The vortex regions have the significant effects on the heat transfer rates and flow irreversibility. The inclination angle of steps is one of effective parameters on the control of the separation flows, heat transfer rates and flow irreversibility. In this paper, after calculation of velocity fields and temperature distributions, the effect of the step inclination angle on the separated flows, Nusselt number, friction coefficient, entropy generation number and Bejan number is studied. To obtain the temperature distributions and velocity fields, the set of governing equations including mass, momentum and energy equations are solved by the finite volume methods and computational fluid dynamic (CFD) techniques. For simulating the inclined surfaces of steps in Cartesian coordinates, the blocked-off method is used. Also, thermodynamic second law analysis is employed to calculate the entropy generation and flow irreversibility. Finally, the effect of the Brickman number on the entropy generation number and Bijan number is investigated graphically.

Language:
Persian
Published:
Journal of Modeling in Engineering, Volume:17 Issue: 56, 2019
Pages:
73 to 83
magiran.com/p1974504  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!