آنالیز تولید انتروپی در یک جریان آرام با جابجایی اجباری داخل کانال شامل پله شیب دار

مطالعه انجام شده به بررسی تولید انتروپی در جریان همراه با انتقال حرارت، اطراف یک پله شیب دار در داخل یک کانال می پردازد. در یک جریان آرام با جابجایی اجباری، در اثر دو عامل انتقال حرارت و اصطکاک جریان، مقداری انتروپی در داخل کانال تولید می شود. انتقال حرارت در اثر اختلاف دمای سیال ورودی و دمای دیواره های کانال (که ثابت فرض شده است) ایجاد می شود. جهت به دست آوردن میدان های سرعت و دما، معادلات مومنتوم و انرژی به صورت عددی حل می گردند. برای حل معادلات حاکم از سیستم مختصات کارتزین دو بعدی استفاده می شود، جریان بر روی سطح شیب دار با استفاده از روش بلوک شده مورد تحلیل قرار می گیرد و با استفاده از فرض ویسکوزیته بسیار بالا در ناحیه داخل پله، سرعت نقاط موجود در این ناحیه(ناحیه غیر فعال) به سمت صفر میل داده می شود، در حالیکه شرط عدم لغزش بر روی مرزهای واقعی نیز حاکم است. معادلات جداسازی شده حاکم در صفحه x-y با استفاده از روش حجم محدود به دست آمده و با به کاربردن الگوریتم سیمپل حل می شوند. با استفاده از مقادیر عددی دما و سرعت، عباراتی جهت به دست آوردن عدد تولید انتروپی و عدد بژان ، استخراج می گردند. نتایج حل عددی به صورت رسم نمودارهایی شامل توزیع سرعت، درجه حرارت، عدد تولید انتروپی و عدد بژان ارائه شده و تأثیرات زاویه شیب پله به عنوان یک پارامتر اصلی بر روی شدت تولید انتروپی مورد مطالعه قرار گرفته است.