Zeitschrift für fortgeschrittene Chemieingenieurwesen

Abstrakt

Wärme- und Massenübertragung für Hartmann- und Dufour-Effekte auf Irreversibilitäten bei doppelt diffusiver natürlicher Konvektion in einem quadratischen Hohlraum

Mounir Bouabid, Nejib Hidouri, Mourad Magherbi und Ammar Ben Brahim

In diesem Artikel wurde die Entropieerzeugung durch doppelt diffusive natürliche Konvektion in einem zweidimensionalen Gehäuse mit magnetischen und Dufour-Effekten numerisch durchgeführt. Auf die beiden vertikalen Wände des Gehäuses werden Dirichlet-Randbedingungen für Temperatur und gelöste Stoffkonzentration angewendet, während die beiden horizontalen Wände adiabatisch und isoliert sind. Die maßgeblichen Gleichungen für Kontinuität, Impuls, Energie und Konzentration werden numerisch mithilfe der Control Volume Fined Elements Method (CVFEM von Patankar) gelöst. Die maßgeblichen Parameter des Problems sind die thermische Grashof-Zahl (GrT), das Auftriebsverhältnis (N), die Hartmann-Zahl (Ha), der Dufour-Parameter (Du) und die Prandtl-Zahl (Pr). Die erzielten Ergebnisse wurden grafisch anhand der Geschwindigkeitsfeldkomponenten, Temperatur- und Konzentrationsverteilungen, des Verhaltens der Entropieerzeugungsrate und anhand von Isothermen, Stromlinien und Isentropenlinienkarten dargestellt. Die durchschnittlichen Nusselt- und Sherwood-Zahlen werden ebenfalls hergeleitet und numerisch diskutiert. Die untersuchten Ergebnisse zeigten, dass das Strömungsfeld und damit die Entropieerzeugung maßgeblich von den betrachteten Parametern beeinflusst werden.