محاسبه تولید انتروپی تابش سطحی با توسعه روش تابش خالص در محفظه ای مایل همراه با جابه جایی طبیعی

Abstract

در این مقاله با توسعه روش تابش خالص، تولید انتروپی تابش سطحی در محفظه ای مایل همراه با جابه جایی طبیعی تحلیل و بررسی شده است. معادلات حاکم با فرمولبندی تابع جریان ورتیسیتی با روش تفاضل محدود و معادلات تابش سطحی با روش تابش خالص طیفی حل می گردند. تولید انتروپی -تابش سطحی، شامل انتروپی تابشی در میدان و در ماده است. در این روش، با حل معادلات تابش خالص به صورت طیفی، شدت تابش ورودی و خروجی از سطوح به دست میآید. آنگاه، انتروپی تابشی در ماده و شدت انتروپی تابشی طیفی محاسبه و در پایان با استفاده از شدت انتروپی تابشی طیفی، انتروپی تابشی در میدان محاسبه میگردد. به منظور صحت محاسبه تولید انتروپی تابش سطحی، روش تابش خالص توسعه داده با قانون دوم ترمودینامیک، اعتبارسنجی شده است. تأثیر عدد رایلی، ضریب صدور و زاویه محفظه بر تولید انتروپی بررسی میشود. نتایج نشان میدهد که با افزایش زاویه محفظه تولید انتروپی تابش سطحی کاهش مییابد. کمترین تولید انتروپی در زاویه 90 درجه، حالتی که دیواره گرم دیواره پایینی محفظه باشد، اتفاق میافتد. همچنین 85 % تولید انتروپی کل ناشی از تابش سطحی میباشد به طوری که تولید انتروپی ناشی از تأثیر تابش سطحی، 520 % نسبت به حالتی که از تابش سطحی چشمپوشی میگردد، افزایش مییابد.