تحلیل عملکرد حرارتی و انتروپی تولیدی جریان نانوسیال در یک چاه گرمایی ذوزنقه ای با آرایش های مختلف

در این پژوهش مشخصه های انتقال حرارت و تولید انتروپی جریان آرام نانوسیال آب- آلومینا در یک چاه گرمایی میکروکانالی ذوزنقه ای به صورت عددی و سه بعدی برای شار حرارتی ثابت kW/m2200 ورودی به کف چاه گرمایی و با لحاظ نمودن هدایت در قسمت های جامد مطالعه شده است. معادلات حاکم بر جریان به روش حجم محدود بر مبنای المان محدود حل شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر چهار آرایش مختلف ورود/خروج افقی جریان بر روی شاخص های حرارتی و تولید انتروپی، با لحاظ اثر حرکت براونی نانوذرات و تغییر خواص نانوسیال با دما، بوده است. نتایج نشان می دهد افزایش افت فشار برای یک کسر حجمی ثابت موجب افزایش عدد ناسلت (بین78/1% تا 88/1%)، کاهش مقاومت حرارتی(بین94/35% تا 41/40%)، کاهش نسبت بیشینه اختلاف دمای کف چاه گرمایی به شار حرارتی(بین90/33% تا 60/41%) و کاهش انتروپی تولیدی کل(بین34/24% تا 15/27%) می شود. همچنین برای همه آرایش ها در یک افت فشار ثابت افزایش کسر حجمی باعث افزایش عدد ناسلت(بین88/11% تا 06/12%) و انتروپی تولیدی کل(بین77/1% تا 37/2%) می شود، ولی تاثیر قابل ملاحظه ای بر مقاومت حرارتی و نسبت بیشینه اختلاف دمای کف چاه گرمایی به شار حرارتی ندارد به طوری که با افزایش کسر حجمی از صفر تا 4% تغییرات مقاومت حرارتی و نسبت بیشینه اختلاف دمای کف چاه گرمایی به شار حرارتی به ترتیب کمتر