مطالعه عددی تاثیر و بهینه سازی زاویه چرخش محفظه مربعی و میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی و تولیدآنتروپی

در این مقاله انتقال حرارت و تولید آنتروپی جابجایی ترکیبی نانوسیال آب-آلومینا در یک محفظه مربعی در حضور میدان مغناطیسی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. دیواره های بالایی و پایینی محفظه عایق می باشند. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل بطور همزمان حل شده اند. در این مقاله اثر پارامترهایی چون عدد رایلی (103- 106)، عدد هارتمن (0- 100) و زاویه چرخش محفظه مربعی و میدان مغناطیسی (0- °90) بررسی شده است. نتایج نشان می دهند در حالت محفظه چرخانده شده، عدد ناسلت و تولید آنتروپی کل با افزایش عدد رایلی افزایش می یابد. در یک عدد هارتمن ثابت با افزایش زاویه چرخش تا زاویه °30، عدد ناسلت و تولید آنتروپی کل افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. در حالت میدان مغناطیسی چرخانده شده، عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد هارتمن کاهش می یابد. مقدار عدد ناسلت متوسط در حالتی که محفظه مربعی تحت زوایای معین چرخانده شده است نسبت به حالتی که میدان مغناطیسی اعمالی بر محفظه ثابت در زوایای مختلف چرخانده شده است دارای مقادیر کوچکتری می باشد. در ادامه برای بررسی حالت بهینه انتقال حرارت، از یک شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. نتیجه حاصل از بهینه سازی نشان می دهد با افزایش عدد رایلی، زاویه بهینه کاهش می یابد. این کاهش در زاویه بهینه با افزایش عدد رایلی شدت بیشتری می گیرد. از طرف دیگر در اعداد رایلی پایین با افزایش عدد هارتمن، زاویه بهینه ابتدا کاهش یافته و سپس افزایش می یابد. همچنین در اعداد رایلی بالا هر چه عدد هارتمن افزایش یابد زاویه بهینه نیز افزایش می یابد.