بررسی عددی قانون دوم ترمودینامیک برای جریان آرام در یک مجرای منحنی چرخان

در مقاله حاضر تولید آنتروپی در یک مجرای منحنی چرخان به روش عددی به دست آمده است. معادلات حاکم بر مساله ( معادله پیوستگی، مومنتوم و انرژی) با فرض جریان پایا، سه بعدی و آرام به روش حجم محدود حل شده اند. نتایج عددی به دست آمده با داده های قبلی موجود مقایسه شده و تاثیر پارامترFنسبت نیروهای کریولیس به گریز از مرکز و عدد دین بر تولید آنتروپی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که در تمامی اعداد دین موردبررسی، تولید آنتروپی ناشی از اصطکاک در نمونه ای باF=-1دارای مقدار کمینه می باشد که در آن نیروهای کریولیس و گریز از مرکز دارای مقداری مساوی ولی در خلاف جهت هم می باشند. در حالیکه بیشینه تولید آنتروپی ناشی از انتقالگرما بستگی به عدد دین دارد. علاوه براین در هر عدد دین معین، یک پارامترFبهینه با تولید آنتروپی کل کمینه وجود دارد که بر اساس اصل تولید آنتروپی کمینه، نقطه بهینه طرح می باشد. بررسی تاثیر عدد دین بر تولید آنتروپی نشان میدهد که در یک پارامترFثابت، افزایش عدد دین به افزایش تولید آنتروپی ناشی از اصطکاک و کاهش تولید آنتروپی ناشی از انتقال حرارت می انجامد