Newtonyen olmayan bir akışkanın elektroosmotik etki altında ısı transferli paralel plakalar arasındaki akışının analitik olarak incelenmesi

Bu çalışmada bir viskoz akışkanın yüzeylerinden sabit ısı akısına maruz paralel plakalar arasındaki akışı analitik olarak incelenmiştir. Viskoz akışkan olarak non-Newtonyen olarak kabul gören ve bir genelleştirilmiş Newtonyen akışkan olan Powell-Eyring modeli kullanılmıştır. Hidrodinamik ve termal tam gelişmiş sıkıştırılamaz daimî akış kabulü yapılmıştır. Akışın diferansiyel momentum ve enerji denklemleri elde edilmiş ardından boyutsuzlaştırılmıştır. Tek boyutlu akış için doğrusal olmayan boyutsuz momentum denklemi perturbasyon teknikleri ile yaklaşık analitik olarak çözülmüştür. Çözümler akışkanın kanal içerisindeki hız profili olup boyutsuz non-Newtonyen parametrenin küçük değerleri için geçerlidir. Bu hız profili enerji denklemine yerleştirilip boyutsuz sıcaklık profili ve ortalama sıcaklık bulunmuştur. Nusselt sayısı analitik olarak hesaplanmış ve bulunan sonuç literatürdeki çözümleri sağladığı gösterilmiştir. Akış sırasında üretilen toplam entropi sıcaklık ve hız profilleri kullanılarak hesaplanmıştır. Akışkan içerisinde gerçekleşen ısı transferi ve viskoz sürtünme ile elektriksel ısınma kaynaklı tersinmezliklerin entropi üretimine katkısı Bejan sayısı üzerinden incelenmiştir. Elektroosmotik mekanizmasının ısı taşınımı üzerinde olumsuz etkisi olmakla birlikte Joule ısınma yasası gereği entropiyi viskoz iç ısınmaya göre daha fazla arttırdığı gösterilmiştir. Elektroosmoz ile Powell-Eyring özelliğindeki artış ise akışkanı inceltip kütle transferini arttırmaktadır.