Temperature distribution, local and total entropy generation analyses in asymmetric cooling composite geometries with multiple nonlinearities: Effect of imperfect thermal contact

نسل آنتروپی که از تخریب اگزرژی در دسترس است، موضوع مهمی در زمینه مدیریت انرژی و مهندسی حرارتی است. با توجه به سرعت رشد برنامه های کاربردی کامپوزیت رسانه در هر دو صنایع و تحقیقات علمی، لازم است این رسانه ها را از قانون دوم ترمودینامیک بررسی کنند. در این کار سه رسانه اساسی کامپوزیت، یعنی دیوارهای کامپوزیت، سیلندرها و حوزه ها، در نظر گرفته شده است. مقاومت تماس حرارتی بین دو لایه از هر محیط غیر صفر محسوب می شود و تأثیر افت حرارت تابش از لایه دوم، یعنی لایه بیرونی سیستم کامپوزیت، در نظر گرفته می شود. هدایت حرارتی به صورت وابسته به دما فرض می شود. تولید گرما داخلی داخلی مستقل در داخل هر لایه در نظر گرفته می شود. سیستم معادلات دیفرانسیل معمولی غیر خطی با روش ترکیبی تحلیلی-عددی حل شده است. با فرض اینکه هدایت حرارتی مستقل از درجه حرارت و نادیده گرفتن اثر تابش، سیستم معادلات معمولی با روش دقیق تحلیلی حل شود. پیدا کردن راه حل توزیع دما و نرخ تولید آنتروپی محلی با این روش تحلیلی دقیق، یک ابزار عملی برای بررسی درستی و دقت راه حل عددی تلفیقی ترکیبی برای مشکلات عمومی است، یعنی با اثر تابش و گرما وابسته به دما هدایت پس از آن، توزیع دما، نرخ تولید آنتروپی محلی و کل برای تعدادی از پارامترها برای سه هندسه کامپوزیت در نظر گرفته شده است. یافته شده است که با فرض صفر بودن مقاومت تماس حرارتی، نرخ تولید آنتروپی کل در این رسانه کامپوزیت بیش از حد است. بسته به ارزش پارامترها، می توان یک مقدار بهینه برای پارامتر تابش برای به حداقل رساندن نرخ تولید انتروپی در این رسانه ها یا غیر ممکن باشد.