ارزیابی عددی مشخصات انتقال حرارت در میکروکانال هایی با مقطع مستطیلی با در نظر گرفتن اثر خواص ترموفیزیکی متغیر سیال و هدایت حرارتی در دیواره

با توجه به اهمیت مدیریت گرمای تولیدی در قطعات الکترونیکی، میکروکانال ها به دلیل قابلیت بالا در جذب شار حرارتی تولیدی در سطوح کوچک، به طور فراوان در صنعت میکروالکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند. کوچک بودن ابعاد کانال ها باعث اهمیت یافتن پارامترهای گوناگونی که در حالت عادی برای مجراهای معمولی از آن ها صرف نظر می شود شده است. از جمله این پارامترها می توان به اثر انتقال حرارت هدایتی درون دیواره و اثر خواص ترموفیزیکی متغیر سیال اشاره کرد که می تواند باعث ایجاد انحرافاتی در توزیع دما و انتقال حرارت نسبت به مجراهایی با ابعاد متداول شود. در این تحقیق ابتدا اثر انتقال حرارت هدایتی در دیواره بر نواحی ورودی و خروجی میکروکانال با مقطع مستطیلی با نسبت منظری مختلف به صورت عددی شبیه سازی شده است. جریان سیال به صورت آرام و شار حرارتی ثابت بر سطح خارجی دیواره میکروکانال اعمال شده است. اثر پارامترهای مختلف از جمله ضریب هدایت حرارتی دیواره، ضخامت دیواره میکروکانال و عدد رینولدز روی عدد ناسلت محلی در طول میکروکانال بررسی شده است. روابطی برای طول ناحیه خروجی برای هر سطح مقطع ارائه شده است و برای سطح مقطع های متفاوت رابطه-ای واحد برای عدد ناسلت موضعی در ناحیه خروجی ارائه شده است و دقت روابط بدست آمده ارزیابی شده است. در قسمت دوم تحقیق به بررسی اثر تغییر خواص ترموفیزیکی سیال بر انتقال حرارت در میکروکانال های مستطیلی پرداخته شد. بدین منظور اثر تغییر لزجت و ضریب هدایت حرارتی سیال بررسی و نتایج با حالت خواص ثابت با شار حرارتی و دمای ورودی متفاوت مقایسه شد. تاثیر این اثر بر عدد ناسلت موضعی در طول میکروکانال مورد بررسی قرار گرفت.