محاسبه میزان تولید انتروپی محلی درون یک آب شیرین کن خورشیدی ساده به کمک حل عددی

پدیده های انتقال حرارت و جرم درون آب شیرین کن خورشیدی، بیشتر ناشی از پدیده جابجایی طبیعی درون محفظه آب شیرین کن می باشد. در این مقاله جابجایی طبیعی درون یک آب شیرین کن خورشیدی ساده با دماهای متفاوت در بالا و پایین بررسی شده است. برای این منظور از یک روش عددی بر مبنای روش حجم محدود جهت گسسته سازی معادلات ناویراستوکس که با معادله انرژی کوپل شده اند، استفاده گردیده است. کد استفاده شده برای این کار به کمک فرترن نوشته شده و از الگوریتم سیمپل جهت ارتباط بین سرعت و فشار در برنامه استفاده شده است. پس از حل معادلات ناویراستوکس و همگرایی مسئله، با استفاده از معادلات تولید انتروپی که شامل تولید انتروپی ناشی از اصطکاک و تولید انتروپی ناشی از انتقال حرارت می باشد، میزان تولید انتروپی محلی در نقاط مختلف بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که سهم اصطکاک در تولید انتروپی حدود ۲% بود در حالیکه حدود ۹۸% تولید انتروپی ناشی از انتقال حرارت به دلیل اختلاف دما می باشد. این امر به علت کم بودن میزان ویسکوزیته سیال و دلیل دیگر آن سرعت بسیار پایین سیال درون محفظه می تواند باشد.

کلیدواژه ها:

آب شیرین کن خورشیدی ، حل عددی ، معادلات ناویراستوکس ، تولید انتروپی