Eğik Kanalda Sıkıştırılamaz Akışta Gözenekli Ortam Ve Manyetik Alan Şartlarının Entropi Üretimine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada kütleçekimi tarafından sürülen, laminer, viskoz, sıkıştırılamaz, viskoz yayılma etkileri de gözönüne alınarak tekdüze gözenekli eğimli bir kanalda manyetik etkilerin de varolduğu durumda entropi üretimi incelendi. Newtonien akışkan için tam gelişmiş akış kabulü altındaki bünye denklemleri analitik olarak çözüldü. Sıcaklık alanı Sonlu Farklar Metodu kullanılarak sayısal olarak elde edildi ve doğruluğu uygun yerlerde değişik numerik sonuçlar ile kıyaslandı. Sınır koşulları her durum için iki tane olmak üzere sabit sıcaklık ve sabit ısı akısı olarak alınarak çözüldü. Bünye denklemlerinin çözümü için çeşitli Brikman sayısı, Darcy sayısı, Hartmann sayısı atandı ve denklemlerin bu parametrelerin değişimi sonucundaki davranışı da incelendi. Entropy üretimi sayısı ve Bejan sayısı türetildi ve boyutsuz hız ve sıcaklık profilleri kullanılarak Peclet sayısı, Brinkman grup parametresi, Darcy sayısı ve Hartmann sayısı altındaki değişimleri incelendi. Viskoz yayılma etkisi hem sıcaklık alanı hem de entopi olşumu denklemlerinde hesaba katıldı ve sonuçlar grafikler ve fiziksel yorumlar ile birlikte sunuldu.

In this thesis, entropy generation due to a gravity-driven, laminar, viscous incompressible fluid flow including viscous dissipation effects through an inclined channel in the presence of a uniform porous-medium and magnetic field is investigated. Fully developed flow field is solved analytically for a Newtonian fluid. Temperature field is numerically obtained by using Finite Difference Method (FDM) and the correctness of the method compared with other sources where applicable. The boundary conditions are considered at both walls to be both constant temperature and constant flux. For the solutions of governing equations certain values for some parameters such as Brinkman number, Darcy number and Hartmann number are assigned and these equation’s behaviour under the change of the parameters is also investigated. Entropy generation number and Bejan Number are derived, and plotted using dimensionless velocity and temperature profiles and its change under of the Peclet number, Group parameter, Darcy number and Hartmann number is studied. The effect of heat generation caused by viscous dissipation on the temperature field as well as on the entropy generation is included in the analysis and the results are graphically presented with physical interpretations.