عنوان مقاله :
مطالعه عددي توليد آنتروپي در جريان همرفت اجباري نانوسيال غيرنيوتني در يك مبادله‌‌كن گرمايي دو لوله‌اي پيچ خورده
عنوان به زبان ديگر :
Numerical investigation of the entropy generation of forced convection flow of a non- Newtonian nanofluid inside a twisted double-pipe heat exchanger
پديد آورندگان :
شهسوار، امين دانشگاه صنعتي كرمانشاه - گروه مهندسي مكانيك، كرمانشاه، ايران
كليدواژه :
توليد آنتروپي , مبادله‌‌كن گرمايي دو لوله‌اي , نانو سيال , قانون دوم ترموديناميك , عدد بجان
چكيده فارسي :
هدف از اين مطالعه، بررسي عددي جنبه‌هاي مختلف موثر بر توليد انواع آنتروپي در يك مبدل گرمايي دولوله‌اي پيچ‌خورده است. در لوله داخلي، تركيبي از نانوذرات اكسيد مس (CuO) درون سيال پايه (تركيب 0/5 درصد وزني كربوكسي متيل سلولز و آب) به عنوان نانوسيال غيرنيوتني مورد استفاده قرار گرفت. در فضاي بين دو لوله، آب در جهت مخالف و با عدد رينولدز (Re) 1000 جاري شد. تاثير غلظت نانوذرات (φ)، عدد رينولدز نانوسيال و گام پيچش بر روي نتايج بررسي شد. نتايج نشان داد كه افزايش Re از 500 تا 2000 براي نانوسيال، آنتروپي گرمايي و اصطكاكي را افزايش مي‌دهد. همچنين، افزايش غلظت نانو ذرات از 0 تا 3% موجب كاهش هردو نوع آنتروپي گرديد. در 2000=Re، افزايش φ از 0 تا 3% موجب كاهش 9/2%، 15/3% و 11/8% به ترتيب براي آنتروپي‌هاي گرمايي، اصطكاكي و كل شد. علاوه‌بر اين، افزايش گام پيچش موجب افزايش آن‌ها بخصوص براي آنتروپي گرمايي بود. همچنين، ديده شد كه براي تمامي مقادير φ، عدد بجان هم‌زمان با افزايش Re افزايش مي‌يابد و در Re ثابت، افزايش φ نيز موجب افزايش اندك آن مي‌شود.
چكيده لاتين :
The aim of this study is to numerically investigate various aspects influencing the entropy production in a twisted double-pipe heat exchanger. In the inner tube, a combination of copper oxide (CuO) nanoparticles in the base fluid (solution of 0.5 wt% Carboxymethyl Cellulose in water) was used as the non-Newtonian nanofluid. In the space between the two pipes, water flowed in
the opposite direction with the Reynolds number (Re) of 1000. The effect of nanoparticle concentration (φ), Re and twist pitch on
the results were investigated. The results show that increasing Re from 500 to 2000 increases the thermal and frictional entropies.
Also, increasing φ from 0 to 3% reduced both types of entropy. At Re=2000, increasing φ from 0 to 3% caused a decrease of 9.2%,
15.3% and 11.8% for thermal, frictional and total entropies, respectively. In addition, increasing the twist pitch increased them
especially for thermal entropy. Also, it was observed that for all the considered values of φ, the Bejan number increases with increasing Re, and at a constant Re, increasing φ causes it to increase slightly.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
