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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

Heat Transfer and Second Law Analysis of Ag-Water Nanoliquid in a Non-Uniformly Heated Porous Annulus

verfasst von : H. A. Kumara Swamy, M. Sankar, N. Keerthi Reddy, S. R. Sudheendra

Erschienen in: Frontiers in Industrial and Applied Mathematics

Verlag: Springer Nature Singapore

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Abstract

Das Kapitel vertieft sich in die komplizierte Dynamik des Wärmetransfers und der Entropie-Erzeugung in einem porösen Ring, der mit Ag-Wasser-Nanoliquid gefüllt und ungleichmäßigen thermischen Bedingungen ausgesetzt ist. Zunächst wird die Bedeutung derartiger Studien für verschiedene industrielle Anwendungen, einschließlich der Luftfahrt und Atomreaktoren, hervorgehoben. Die Analyse konzentriert sich auf die Auswirkungen ungleichmäßiger Wärmeverteilung auf die Wärmeübertragungsleistung und stützt sich auf frühere Forschungsergebnisse, die auf einen verbesserten Wärmetransport unter solchen Bedingungen hindeuten. Die Studie stellt das Konzept der Flüssigkeiten vor, die die Wärmeleitfähigkeit verbessern, und untersucht den Einfluss des Volumenanteils von Nanopartikeln auf den Flüssigkeitsfluss und die Wärmeübertragungsraten. Das Kapitel untersucht auch die Rolle der Entropie-Minimierung bei der Steigerung der Systemeffizienz und liefert einen detaillierten mathematischen Rahmen für die Analyse. Anhand numerischer Simulationen untersuchen die Autoren die Auswirkungen von Rayleigh-Zahl, Darcy-Zahl, Phasenabweichung und Volumenanteil von Nanopartikeln auf Strömungsmuster, Wärmeableitungsraten und Entropieproduktion. Die Ergebnisse bieten wertvolle Einblicke in die Optimierung thermischer Systeme und tragen zum Verständnis des Verhaltens von Nanoliquiden unter komplexen thermischen Bedingungen bei.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Deng, Q., Chang, J.: Natural convection in a rectangular enclosure with sinusoidal temperature distributions on both sidewalls. Numer. Heat Transf. A. 54(5), 507–524 (2008)CrossRef Deng, Q., Chang, J.: Natural convection in a rectangular enclosure with sinusoidal temperature distributions on both sidewalls. Numer. Heat Transf. A. 54(5), 507–524 (2008)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Kiran, S., Sankar, M., Swamy, H.A.K., Makinde, O.D.: Unsteady buoyant convective flow and thermal transport analysis in a non-uniformly heated annular geometry. Comput. Therm. Sci. 14(2), 1–17 (2022)CrossRef Kiran, S., Sankar, M., Swamy, H.A.K., Makinde, O.D.: Unsteady buoyant convective flow and thermal transport analysis in a non-uniformly heated annular geometry. Comput. Therm. Sci. 14(2), 1–17 (2022)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Choi, S.U., Eastman, J.A.: Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles. ASME Int Mech Eng Congr Expo. (1995) Choi, S.U., Eastman, J.A.: Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles. ASME Int Mech Eng Congr Expo. (1995)
4.
Zurück zum Zitat Abouali, O., Falahatpisheh, A.: Numerical investigation of natural convection of Al2O3 nanofluid in vertical annuli. Heat Mass Transf. 46, 15–23 (2009)CrossRef Abouali, O., Falahatpisheh, A.: Numerical investigation of natural convection of Al2O3 nanofluid in vertical annuli. Heat Mass Transf. 46, 15–23 (2009)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Mebarek-Oudina, F., Bessaih, R.: Numerical simulation of natural convection heat transfer of copper-water nanofluid in a vertical cylindrical annulus with heat source. Thermophys. Aeromech. 26(3), 325–334 (2019)CrossRef Mebarek-Oudina, F., Bessaih, R.: Numerical simulation of natural convection heat transfer of copper-water nanofluid in a vertical cylindrical annulus with heat source. Thermophys. Aeromech. 26(3), 325–334 (2019)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Reddy, N.K., Swamy, H.A.K., Sankar, M.: Buoyant convective flow of different hybrid nanoliquids in a non-uniformly heated annulus. Eur. Phys. J. Spec. Top. 230(5), 1213–1255 (2021)CrossRef Reddy, N.K., Swamy, H.A.K., Sankar, M.: Buoyant convective flow of different hybrid nanoliquids in a non-uniformly heated annulus. Eur. Phys. J. Spec. Top. 230(5), 1213–1255 (2021)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Sankar, M., Reddy, N.K., Do, Y.: Conjugate buoyant convective transport of nanofluids in an enclosed annular geometry. Sci. Rep. 11, 17122 (2021)CrossRef Sankar, M., Reddy, N.K., Do, Y.: Conjugate buoyant convective transport of nanofluids in an enclosed annular geometry. Sci. Rep. 11, 17122 (2021)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Mejri, I., Mahmoudi, A., Abbassi, M.A., Omri, A.: Magnetic field effect on entropy generation in a nanofluid-filled enclosure with sinusoidal heating on both side walls. Powder Technol. 266, 340–353 (2014)CrossRef Mejri, I., Mahmoudi, A., Abbassi, M.A., Omri, A.: Magnetic field effect on entropy generation in a nanofluid-filled enclosure with sinusoidal heating on both side walls. Powder Technol. 266, 340–353 (2014)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Sankar, M., Swamy, H.A.K., Do, Y., Altmeyer, S.: Thermal effects of nonuniform heating in a nanofluid-filled annulus: Buoyant transport versus entropy generation. Heat Transfer 51(1), 1062–1091 (2022)CrossRef Sankar, M., Swamy, H.A.K., Do, Y., Altmeyer, S.: Thermal effects of nonuniform heating in a nanofluid-filled annulus: Buoyant transport versus entropy generation. Heat Transfer 51(1), 1062–1091 (2022)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Swamy, H.A.K., Sankar, M., Reddy, N.K.: Analysis of entropy generation and energy transport of Cu-water nanoliquid in a tilted vertical porous annulus. Int. J. Appl. Comput. Math. 8(1), 10 (2022)CrossRefMATH Swamy, H.A.K., Sankar, M., Reddy, N.K.: Analysis of entropy generation and energy transport of Cu-water nanoliquid in a tilted vertical porous annulus. Int. J. Appl. Comput. Math. 8(1), 10 (2022)CrossRefMATH
11.
Zurück zum Zitat Alsabery, A.I., Chamkha, A.J., Saleh, H., Hashim, I.: Natural convection flow of a nanofluid in an inclined square enclosure partially filled with a porous medium. Sci. Rep. 7, 2357 (2017)CrossRef Alsabery, A.I., Chamkha, A.J., Saleh, H., Hashim, I.: Natural convection flow of a nanofluid in an inclined square enclosure partially filled with a porous medium. Sci. Rep. 7, 2357 (2017)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Kashyap, D., Dass, A.K.: Two-phase lattice Boltzmann simulation of natural convection in a Cu-water nanofluid-filled porous cavity: effects of thermal boundary conditions on heat transfer and entropy generation. Adv. Powder Technol. 29(11), 2707–2724 (2018)CrossRef Kashyap, D., Dass, A.K.: Two-phase lattice Boltzmann simulation of natural convection in a Cu-water nanofluid-filled porous cavity: effects of thermal boundary conditions on heat transfer and entropy generation. Adv. Powder Technol. 29(11), 2707–2724 (2018)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Baghsaz, S., Rezanejad, S., Moghimi, M.: Numerical investigation of transient natural convection and entropy generation analysis in a porous cavity filled with nanofluid considering nanoparticle sedimentation. J. Mol. Liq. 279, 327–341 (2019)CrossRef Baghsaz, S., Rezanejad, S., Moghimi, M.: Numerical investigation of transient natural convection and entropy generation analysis in a porous cavity filled with nanofluid considering nanoparticle sedimentation. J. Mol. Liq. 279, 327–341 (2019)CrossRef
Metadaten
Titel
Heat Transfer and Second Law Analysis of Ag-Water Nanoliquid in a Non-Uniformly Heated Porous Annulus
verfasst von
H. A. Kumara Swamy
M. Sankar
N. Keerthi Reddy
S. R. Sudheendra
Copyright-Jahr
2023
Verlag
Springer Nature Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-19-7272-0_14

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.