بررسی عددی رفتار گرمایی و عملکرد خنک کنندگی گرماگیر های میکرو کانالی خنک شونده توسط نانوسیال

در این پایان نامه عملکرد گرمایی گرماگیرهای میکروکانالی از یک سو و کاربرد نانو سیال ها در انتقال گرما به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتداً جریان درون یک میکروکانال مربعی شکل بررسی شد. با طول های مختلف، عدد ناسلت حاصل از حل تحلیلی برای کانال های مربعی و شرایط مرزی های مختلف گرمایی برای سیال پایه ی آب، با دقت مناسب بدست آمد. پس از آن دو نانو سیالِ آب- اکسید آلومینیوم و آب- نانولوله ی کربنی نیز بررسی شدند. افزایش چشم گیری در ضریب انتقال گرما سیال به خصوص در مورد نانولوله ی کربنی مشاهده شد. سپس با تهیه یک زیر برنامه ی کامپیوتری (udf) شرایط مرزی توان پمپاژ ورودیِ یکسان که معیار بهتری برای مقایسه ی عملکرد سیال های مختلف است را اعمال کرده و خروجی ها برای یک تک کانال مستطیلی گرفته شد و نتایج آن برای مدل سازی گرماگیر ثبت شد. پس از این مراحل به مدل سازی گرماگیر میکرو کانالی با سیال عامل آب و با پوسته ی از جنس آلومینیوم پرداختیم. بعد از حصول اطمینان از درستی جواب ها و بهینه کردن شبکه بندی به مقایسه ی عملکرد سه سیال ذکر شده در گرماگیرهای میکروکانالی پرداخته و با تغییر شرایط مرزی، نتایج را مورد بررسی قرار دادیم. در ادامه روندی را که از بدست آوردن سرعت ورودی با کمک udf تا مدلسازی یک گرماگیر کامل طی می کردیم را برای کانالهای با مقاطع مثلثی و بیضوی با جایگزینی نانوذره ی الماس که عملکرد بهتری دارد، به جای اکسید آلومینیوم تکرار کردیم. انجام تمام این مراحل نتایج چشمگیری را برای نانولوله ی کربنی به ثبت رسانید. برای مثال در یک گرماگیرِ مستطیلی متداول، میانگین کاهش مقاومت گرمایی برای آب-نانو لوله ی کربنی و آب-اکسید آلومینیم، به نسبت آب خالص به ترتیب، 18% و 1% می باشد. در انتها اثر جنس جامد گرماگیر برروی عملکرد آن بررسی شد که مس بهترین عملکرد را نشان داد.