بررسی عددی و بهینه سازی انتقال حرارت جابجایی ترکیبی و تولید آنتروپی در محفظه مربعی با درپوش متحرک

روش تاگوچی از سال 1980 به عنوان یک روش موثر به منظور بهینه سازی فرآیند طراحی نمونه های مهندسی به کار می رود. در این مقاله با استفاده از روش تاگوچی شرایط بهینه در انتقال حرارت و تولید آنتروپی جابجایی ترکیبی نانوسیال آب – مس در یک محفظه مربعی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. بدین منظور از یک آرایه متعامد (43) 16 l جهت تحلیل تاگوچی استفاده شده است. همچنین معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل بطور همزمان حل شده اند. پارامترهای عدد ریچاردسون (1/0-100)، کسر حجمی نانوذرات مس (0- 10%) و طول موج سطح موجدار (0- 1) به عنوان سه فاکتور موثر مورد نظر جهت تحلیل در چهار سطح در نظر گرفته شده اند. این تحلیل برای عدد گراشهف ثابت 104 انجام شده است. نتایج نشان می دهند که عدد ناسلت متوسط با افزایش عدد ریچاردسون، کسر حجمی نانوذرات مس و طول موج سطح موجدار کاهش می یابد. با کمک تحلیل تاگوچی مشخص شد که دیواره تخت ( با طول موج سطح موجدار صفر) در عدد ریچاردسون 1/0 و کسر حجمی % 0 حالت بهینه طراحی برای انتقال حرارت می باشد. در حالیکه هندسه با %5 =ф، 100=ri و 25/0= λ حالت بهینه طراحی برای تولید آنتروپی می باشد. نهایتاً برای انتقال حرارت بیشینه و تولید آنتروپی کمینه هندسه با %0 =ф، 1=ri و 25/0= λ را می توان به عنوان هندسه بهینه انتخاب کرد.