بررسی عددی پارامترهای هیدرودینامیکی و انتقال حرارت نانوسیالات در داخل چاه های گرمایی میکروکانال به وسیله آنالیز cfd

thesis
abstract

با رشد تکنولوژی کوچک سازی وسایل الکترونیکی و کاهش اندازه?ی آن?ها در دهه?های اخیر، میزان بار حرارتی تولیدی در این وسایل بسیار افزایش یافته?است که سبب آسیب زدن به این وسایل می?شود. بنابراین تلاش برای حذف هر چه بیشتر این گرما، به یکی از مهم?ترین دغدغه?های عصر حاضر تبدیل شده??است. یکی از مناسب?ترین سیستم?هایی که برای حذف گرمای اضافی تولید شده در طی چند دهه اخیر گسترش یافته?است، سیستم چاه گرمایی میکروکانالی می باشد. این سیستم?ها شامل مجموعه?ای از میکروکانال?ها است که در آرایه ای موازی قرار گرفته?اندو نیز سیالی است که به عنوان خنک کننده از داخل این میکروکانال?ها جریان یافته و حرارت تولید شده در قطعه الکترونیکی را با خود حمل می کند. هندسه میکروکانال?ها و نیز نوع سیال عامل، دو فاکتور مهم هستند که بر روی عملکرد حرارتی سیستم?های چاه گرمایی تأثیر می?گذارند. از این رو مطالعات صورت گرفته بر روی این سیستم?های حذف گرما، بر روی این دوعامل معطوف هستند تا اینکه با بهبود شرایط هریک، عملکرد حرارتی سیستم هر چه بیشتر افزایش یابد. کار حاضر ،یک بررسی عددی است که با استفاده از cfd انجام شده?است و به مطالعه پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان آب و نانوسیالات آلومینا-آب می?پردازد. شبیه سازی انجام شده بر روی جریان آرام آب و نانوسیالات %1 و %2 حجمی آب/آلومینا در داخل میکروکانالی مستقیم می باشد. دیواره?های کانال تحت شار حرارتی ثابت بوده و توان کل سیستم 100وات می?باشد. مطالعه صورت گرفته به دوبخش تقسیم شده است. در بخش اول شبیه سازی آب و نانوسیالات به روش یک فازی ودوفازی مخلوط در داخل میکروکانال مستقیم انجام شده?است و نتایج بدست آمده با داده?های تجربی موجود در منابع کتابخانه ای مقایسه شده است. نتیجه مقایسه?ها نشان داد که هردو شبیه سازی قادرند پارامترهای هیدرودینامیکی را تقریباً به طور یکسان و با دقت خوبی پیش?بینی نمایند. در رابطه با پارامترهای حرارتی نظیر ضریب انتقال حرارت باید گفت که روش دوفازی دقیق‎تر می‎باشد و تطابق بیشتری با داده?های تجربی داشت به طوری?که متوسط خطای حاصل از شبیه سازی دوفازی برای نانوسیال %1 و %2 به ترتیب %39/11 و % 2بود. در بخش دوم، به منظور بهره گیری از اثر پره?ها در افزایش انتقال حرارت، در داخل میکروکانال مستقیم، دندانه?هایی به عنوان پره در مسیر جریان قرار داده شد. با بررسی عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و نیز فاکتور بهبود حرارتی، تأثیر حضور این دندانه?ها بر روی عملکرد میکروکانال و نیز عملکرد سیال عامل مورد بررسی قرار گرفت . همچنین، اثر اندازه وتعداد دندانه‎ها نیز بررسی شد ودر نتیجه آن، کانال دارای 5دندانه با نسبت ظاهری 857/2 دارای بهترین عملکرد حرارتی بود.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

حل عددی انتقال حرارت نانوسیالات در میکروکانال موجی‌شکل به روش پخش

در این مقاله انتقال حرارت مزدوج نانوسیالات در میکروکانال‌های موجی‌شکل با استفاده از مدل تکفازی به روش پخش و مدل دوفازی به روش اویلری-لاگرانژی بصورت عددی مطالعه شده است. سیال پایه آب و نانوذرات از دو جنس مختلف اکسید آلومینیوم و مس می‌باشند. غلظت حجمی نانوذرات تا 2% و قطر آنها از 100 تا 150 نانومتر تغئیر می‌کند. معادلات سه‌بعدی حاکم شامل پیوستگی، ممنتوم و انرژی در سیال از دیدگاه اویلری و به روش ح...

full text

بررسی CFD انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالات در یک کانال حاوی ذرات کروی شکل

در این پژوهش انتقال حرارت نانوسیالات از سطح کروی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است.در شبیه سازی­ها از مدل­های مختلف جریان جهت دست­یابی به نتایج بهینه استفاده ­شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی با نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی معتبر مورد مقایسه قرار گرفت و در نهایت مدل RNG k-&epsilon جهت شبیه سازی برگزیده شد. نتایج نشان می­دهد کهاستفاده از نانوسیالات موجب بهبود انتقال حرار...

full text

نانوسیالات؛ محیط‌های نوین انتقال حرارت

در این مقاله نانوسیالات به‌عنوان محیط‌های جدید انتقال حرارت مطالعه و بررسی شده‌اند. در این رهگذر، نخست ویژگی‌ها، مزایا، کاربردها و روش‌های تهیه این گونه‌های جدید از سیالات بررسی و پس از آن، به بخش تجربی کار پرداخته شده است. در بخش تجربی، نانومواد مورد استفاده در تهیة نانوسیالات (نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره) سنتز و با استفاده از آنالیزهای مورد نیاز شناسایی شده‌اند. سپس، نانوسیالات با استفاده از...

full text

بررسی عددی انتقال حرارت در میکروکانال مارپیچی با نانو سیالات آب- اکسید آلومینیوم و آب- اکسید مس

در این تحقیق میکروکانال های گرماگیر مورد بررسی قرار گرفته است. برای بهبود کارایی انتقال حرارت باید هدایت حرارتی سیال، افزایش یابد. در این پژوهش، به مطالعه عددی انتقال حرارت جابجایی اجباری، در میکروکانال گرماگیر مارپیچی، با استفاده از نانو سیال آب- اکسید آلومینیوم و آب- اکسید مس و به تاثیر پارامتر هایی نظیر قطر هیدرولیکی، عدد رینولدز و کسر حجمی نانو ذرات بر روی عدد ناسلت پرداخته شده است؛ که نتای...

full text

تحلیل عددی انتقال حرارت جابجایی مرکب نانوسیالات مختلف درون فضای حلقوی هم مرکز

در این تحقیق به بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی مرکب آرام درون فضای حلقوی افقی هم مرکز در حضور سیال پایه آب به همراه نانو ذرات اکسید آلومینیوم، مس، نقره و اکسید تیتانیوم می پردازیم .حل عددی با استفاده از روش حجم محدود بر پایه الگوریتم سیمپل انجام پذیرفته و گسسته سازی معادلات عموما از مرتبه اول می‌ باشد. سیلندر خارجی و داخلی در شرایط دما ثابت می‌باشند و دمای سیلندر داخلی از سیلندر خارجی بیشتر اس...

full text

بررسی تاثیر تزریق از روی دیوار میکروکانال بر سرعت لغزشی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال آب و AL2O3 در میکروکانال

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال تشکیل شده از آب و نانوذرات AL2O3 در یک میکروکانال دو بعدی، افقی با تزریق از دیوار پایین شبیه سازی می‌شود. دیوار بالایی میکروکانال تحت دمای TH برابر با 303 کلوین قرار دارد و بر روی دیوار پایینی میکروکانال سه عدد سوراخ به منظور تزریق جریان تعبیه شده است و سایر قسمت‌های دیواره عایق می‌باشند. در این کار تاثیر پارامترهایی نظیر، عدد رینولدز، ضریب لغزش...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023