| Revista: | Revista mexicana de física |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000208568 |
| ISSN: | 0035-001X |
| Autors: | Ibáñez, G1 Cuevas, S López de Haro, M |
| Institucions: | 1Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Investigación en Energía, Temixco, Morelos. México |
| Any: | 2003 |
| Període: | Ago |
| Volum: | 49 |
| Número: | 4 |
| Paginació: | 338-343 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Nota breve o noticia |
| Enfoque: | Analítico |
| Resumen en español | Se estudia el flujo de un fluido viscoso entre dos planos paralelos infinitos con el objetivo de ilustrar la posibilidad de minimizar la producción global de entropía a través del enfriamiento asimétrico por convección del sistema. El flujo se debe a un gradiente de presión axial y al movimiento uniforme del plano o pared superior del sistema (flujo de Couette generalizado). El campo de temperatura se determina usando condiciones de frontera del tercer tipo. Las expresiones analíticas de los campos de velocidad y temperatura del fluido se utilizan para calcular explícitamente la producción global de entropía del sistema. Esta función, expresada en forma adimensional, depende de la razón de las dos posibles escalas de velocidad (una caracterizada por la magnitud del gradiente de presión y la otra por la velocidad del plano superior), de la temperatura ambiente adimensional y de los coeficientes de transferencia de calor por convección de cada plano (números de Biot), los que, en general, se consideran distintos. Cuando los números de Biot de cada superficie son iguales, la producción global de entropía tiene un comportamiento monótono creciente; sin embargo, cuando los números de Biot son diferentes, esta función muestra un mínimo para condiciones de enfriamiento específicas. Además, se calculó el número local de Nusselt de la pared superior para condiciones de mínima disipación de energía |
| Resumen en inglés | The steady viscous flow between two infinite parallel planes, is used to illustrate the possibility of minimizing the global entropy generation rate by cooling the external surfaces convectively in an asymmetric way. The flow is generated by both an axial pressure gradient and the uniform motion of the upper surface (generalized Couette flow). The temperature field is determined using boundary conditions of the third kind. The analytic expressions for the velocity and temperature fields of the fluid are used to calculate the global entropy generation rate explicitly. In dimensionless terms, this function depends on the dimensionless ratio of the two possible velocity scales (characterized by the magnitudes of the pressure gradient and the upper surface velocity), the dimensionless ambient temperature and the convective heat transfer coefficients (Biot numbers) of each surface which, in general, are not assumed to be the same. When the Biot numbers for each surface are equal, the entropy generation rate shows a monotonic increase. However, when the Biot numbers are different this function displays a minimum for specific cooling conditions. Besides, we calculate the local Nusselt number at the upper wall for minimum entropy generation conditions |
| Disciplines | Física y astronomía |
| Paraules clau: | Dinámica de fluidos, Física, Termodinámica y física estadística, Entropía, Optimización, Transferencia de calor, Enfriamiento convectivo, Convección, Flujo Taylor Couette |
| Keyword: | Physics and astronomy, Fluid dynamics, Physics, Thermodynamics and statistical physics, Entropy, Optimization, Heat transfer, Convective cooling, Convection, Couette flow |
| Text complet: | Texto completo (Ver PDF) |
