Numerical Investigation of Nanofluid Mixed Convection and Entropy Generation in an Inclined Ventilating Cavity

اين مقاله نتايج حاصل از يك مطالعه عددي همرفت و توليد آنتروپي مخلوط شده نانوسيال مس-آب در حفره-هاي تهويه مربع در زواياي مختلف تمايل را ارايه مي كند. به جز يك تكه از ديوار پايين با شار حرارتي يكنواخت، تمام ديواره هاي حفره عايق شده است. مبدا ورودي در پايين ديوار سمت چپ قرار مي گيرد و مبدا خروجي در بالاي ديوار راست واقع شده است. توليد آنتروپي، عدد بجان، عدد نوسلت متوسط و دماي منبع گرما براي اعداد ريچاردسون بين 1/0 و 10، اعداد رينولدز در طيف وسيعي از 1 و 300، كسرهاي حجم جامد بين 0 و 06/0 و زاويه تمايل حفره بين 90- درجه و 90 درجه بررسي شده اند. نتايج نشان مي دهد كه عدد نوسلت متوسط با افزايش عدد ريچاردسون براي زاويه شيب حفره 30 درجه ، 60 درجه و 90 درجه افزايش مي يابد، اما با افزايش عدد ريچاردسون براي زاويه تمايل 30- درجه، 60- درجه و 90- درجه كاهش مي يابد. توليد آنتروپي كل و توليد آنتروپي به دليل انتقال حرارت با افزايش اعداد ريچاردسون و رينولدز كاهش مي يابد، اما عدد بجان با افزايش اعداد رينولدز و ريچاردسون افزايش مي يابد.

This paper presents results of a numerical study of mixed convection and entropy generation of Cu–water nanofluid in a square ventilating cavity at different inclination angles. Except a piece of bottom wall with a uniform heat flux, all of the cavity walls are insulated. The inlet port is placed at the bottom of the left wall and the outlet port is positioned at the top of the right wall. Entropy generation, Bejan number, average Nusselt number and heat source temperature have been investigated for Richardson numbers between 0.1 and 10, Reynolds numbers in the range of 1 and 300, solid volume fractions between 0 and 0.06 and cavity inclination angles between ?90o and 90o . The results show that the average Nusselt number increases with increasing Richardson number for cavity inclination angle of 30o , 60o and 90o but decreases with increasing Richardson number for inclination angle of ?30o , ?60o and ?90o . Total entropy generation and entropy generation due to heat transfer decreases with increasing Richardson and Reynolds numbers, but the Bejan number increases with increasing Reynolds and Richardson numbers.