بررسی اثر لغزش سیال بر تولید انتروپی در یک دیسک دوار در جریان هیدرودینامیک مغناطیسی

در سه دهه گذشته آگاهی روزافزون از محدودیتهای منابع انرژی جهان موجب شده است که کشور ها در سیاستهای خود در زمینه انرژی بازنگری کنند. دولت ها تدابیر موثری را برای حذف انرژی تلف شده، اندیشیده اند. جوامع علمی نگاه نزدیک تری به وسایل مبدل انرژی و ایجاد روش های تحلیلی جدید برای استفاده از منابع انرژی موجود را آغاز کرده اند. همه سیستم های تولید، تبدیل و مصرف انرژی باید به دقت بازنگری شوند و تمامی مکانیزم های تخریب کار موجود ممکن باید حذف شوند. از دید تئوری، این امر فقط با بهره گیری از قانون دوم ترمودینامیک که به تولید انتروپی ارتباط دارد امکان پذیر می باشد. لغزش بر روی سطح متحرک اساساً به علت زبری سطح وترقیق سیال ایجاد می شود. تحقیق حاضر، تأثیر لغزش سیال را به عنوان نتیجه رقیق شدن سیال، جریانی که به طور عمده در بسیاری از کارهای مهندسی همانند پرواز در ارتفاعات بالا، میکروماشین ها، فن آوری خلأ و رآکتور های ایروسل کاربرد دارد در نظر می گیرد. سرعت وابسته به لغزش به معنای کاهش افت انرژی ناشی از تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی گرمایی (در نتیجه کاهش تولید انتروپی) است که باعث می-شود انرژی مفید بیشتری در دسترس باشد. همچنین ارتباط دادن تولید انتروپی به عامل لغزش در حلهای میدانهای جریان و گرما، جوابهای دقیق تری را ارائه می دهد، که به طراح کمک می کند تا محاسبات بازده دقیق تری انجام داده و عملکرد سیستم گردان و یا سیستم با اجزاء گردان را بهینه کند. پژوهش حاضر به بررسی تأثیر لغزش سیال بر تولید انتروپی در جریان هیدرودینامیک مغناطیسی در قالب سه مسئله می پردازد. معادلات دیفرانسیل پاره ای غیرخطی حاکم بر جریان پایدار، لایه-ای و هیدرودینامیک مغناطیسی با استفاده از تبدیلات وون کارمن به معادلات دیفرانسیل معمولی کوپل، تبدیل شده و سپس برای شرایط مرزی تعیین شده با کمک روشهای تحلیلی و عددی حل می شوند. نمودار های سرعت، دما، غلظت و نرخ تولید انتروپی بدون بعد ترسیم شده و اثر پارامتر های مختلف جریان نظیر فاکتور لغزش، عدد القای متقابل مغناطیسی، پارامتر اختلاف دمای نسبی، پارامتر مکش یکنواخت و اعداد پرانتل، اکرت، اشمیت، سورت و دوفور بر روی این نمودار ها بررسی می-شوند.