fa تحلیل عددی و آماری انتقال گرما و نرخ تولید انتروپی در چاه گرمایی استوآن‌های با پیکربندی جدید مینی‌کانال‌ها انتقال حرارت و جرم Heat and Mass Transfer پژوهشي Research <div style="border-bottom: 1pt solid windowtext; padding: 0in 0in 1pt; margin-left: 6px; text-align: justify;"><span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">در مطالعه حاضر، عملکرد گرمایی- هیدرولیکی جریان آب در چاه گرمایی استوآن‌های با مینی‌کانال‌های هیبریدی جدید، به‌صورت عددی و آماری بررسی شده است. هندسه مینی کانال‌های هیبریدی شامل یک بخش مستقیم و چهار بخش مارپیچ با زوایای مارپیچ متفاوت می‌باشد.</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">جهت کاهش تعداد شبیه‌سازی‌ها و بهینه نمودن عملکرد چاه گرمایی، از روش تاگوچی با آرایه </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">L16</span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:"> استفاده شده است. پنج فاکتور طراحی شامل عدد رینولدز و چهار زوایای مارپیچ مختلف در طول مینی کانال در چهار سطح متفاوت می‌باشد.</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">تأثیر فاکتورهای فوق بر پارامترهای خروجی نظیر عدد ناسلت </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(Nu)</span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">،</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">ضریب اصطکاک</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(f) </span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">، ضریب کارایی گرمایی کل(</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">TPF</span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">)</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">و</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">عدد تولید انتروپی(</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">EGN</span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">) ارزیابی شده است. نتایج</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">نشان داد که عدد رینولدز بیش‌ترین تأثیر را بر روی</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">TPF </span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">و</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> EGN </span></span><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">دارد که سهم آن به‌ترتیب %</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">80.33 ، % 78.88 می‌باشد. پس از آن زاویه‌ اولین بخش مارپیچ،</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">سهم قابل‌توجهی بر پارامترهای خروجی دارد و سهم بقیه فاکتورها ناچیز می‌باشد. هم‌چنین دو ترکیب بهینه برای </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">TPF</span></span><span b="" nazanin="" style="font-family:"> و </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">EGN</span></span><span b="" nazanin="" style="font-family:"> به‌دست آمد که درصد بهبود این ترکیب‌ها نسبت به نمونه اصلی</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">به‌ترتیب حدود</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">%</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">۵۴ و</span> <span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">%69 &nbsp;می‌باشد</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">.</span></span><span lang="FA" style="font-family:"Arial",sans-serif"></span></span></span></span></span></div> <div style="border-bottom: 1pt solid windowtext; padding: 0in 0in 1pt; text-align: justify;"><span style="font-size:10pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="font-weight:bold"><span style="font-weight:normal">In the present study, the hydrothermal and thermodynamic performance of water flow in a cylindrical heat sink with novel hybrid minichannels is investigated numerically. The geometry consists of an initial straight section followed by four helical parts with different helical angles. The Taguchi method with an L16 array was employed to reduce the number of simulations and optimize the performance of the heat sink. The five design factors consist of the Reynolds number and four different helical angles along the minichannel at four distinct levels.Their effects on the Nusselt number, Fanning friction factor, total thermal performance factor (TPF), and entropy generation number (EGN) are evaluated. The results revealed that the Reynolds number is the dominant factor influencing both TPF and EGN, with contribution ratios of 80.33% and 78.88%, respectively. Following that, the first helical angle &theta;₁ exhibited the most significant impact among the geometric parameters, while the contributions of the remaining angles were negligible. The optimal configurations for TPF and EGN are obtained as A₄B₁C₁D₁E₃ and A₄B₁C₁D₁E₁, respectively. Additionally, two optimal combinations were obtained for TPF and EGN, with improvement rates of approximately 54% and 69%, respectively, compared to the original model.</span></span></span></span></span></div> چاه گرمایی استوآن‌های, مینی‌کانال هیبریدی, نرخ تولید انتروپی, عدد رینولدز, روش تاگوچی. Cylindrical heat sink, hybrid mini-channel, entropy generation, Reynolds number, Taguchi method 17 34 http://jeed.dezful.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-441-1&slc_lang=fa&sid=1 Mohsen Mohammadinejad محسن محمدی نژاد 10031947532846005678 10031947532846005678 No Department of Mechanical Engineering, Mah.C., Islamic Azad University, Mahshahr, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران Alireza Falahat علیرضا فلاحت ar.falahat@iau.ac.ir 10031947532846005679 10031947532846005679 Yes Department of Mechanical Engineering, Mah.C., Islamic Azad University, Mahshahr, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران