Abstract

IBANEZ, G.; CUEVAS, S.  and  LOPEZ DE HARO, M.. Heat transfer in asymmetric convective cooling and optimized entropy generation rate. Rev. mex. fis. [online]. 2003, vol.49, n.4, pp.338-343. ISSN 0035-001X.

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.

Keywords : Minimización de la producción de entropía; optimización; transferencia de calor.