مطالعه عددی جریان و انتقال حرارت اسلاری حاوی نانوکپسولهای مواد تغییر فازدهنده درون میکروکانال با حفرههای سینوسی و دندانههای مستطیلی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 8، دوره 54، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 169-188 اصل مقاله (2.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.19791.7113 | ||
| نویسندگان | ||
| هادی نعمتی مقدم؛ علی احمدپور* ؛ محمدرضا حاج محمدی | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در مطالعهی عددی حاضر، عملکرد حرارتی-هیدرودینامیکی اسلاری حاوی نانو کپسولهای مواد تغییرفاز دهنده بهعنوان سیال عامل در یک جاذب حرارتی میکروکانالی مورد بررسی قرار گرفتهاست. به این منظور، یک جاذب گرمایی با حفرههای سینوسی شکل و دندانههای مستطیلی موجود در میانهی کانال به عنوان هندسهی مورد بررسی انتخاب و جریان آرام و پایای مخلوط همگن حامل نانوذرات تغییرفاز دهنده در این هندسهی پیچیده مطالعه شده است. برای مدلسازی جریان مخلوط از یک مدل تکفاز همگن استفاده گردید و معادلات حاکم بر جریان و انتقال حرارت با کمک روش حجم محدود گسسته سازی شدند. از نرم افزار انسیس فلوئنت برای حل معادلات حاکم و شبیهسازی جریان استفاده شدهاست. برای سنجش عملکرد حرارتی-هیدرودینامیکی مخلوطهای مورد مطالعه از عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و ضریب عملکرد استفاده گردید و شبیهسازیها برای محدودهی اعداد رینولدز 200 تا 1000 و غلظت حجمی 0 تا 30% برای نانوذرات انجام شدند. با توجه به ویژگی گرمای نهان بالای مواد تغییر فاز دهنده، بهکارگیری آنها در سیال پایه منجر به ارتقای ظرفیت گرمایی سیال کاری میشود و این امر میتواند به بهبود عملکرد حرارتی جاذب گرمایی برای خنک کاری قطعات الکترونیکی ریز مقیاس منجر شود. نتایج حاصل نشان داد که افزودن نانو کپسولهای مواد تغییرفازدهنده به یک سیال پایهی متداول مانند آب میتواند عملکرد حرارتی-هیدرودینامیکی آن را بهویژه در اعداد رینولدز پایین تقویت کند. در مطالعهی حاضر افزایش 6 تا 48 درصدی عدد ناسلت برای مخلوط حاوی مواد تغییرفازدهنده گزارش شدهاست. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مطالعه عددی؛ خنک کاری قطعات الکترونیکی؛ میکروکانال سینوسی دندانه دار؛ نانو کپسولهای تغییر فاز دهنده؛ ضریب عملکرد | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,093 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,451 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,381,813 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,940,383 |