تاثیر هدرهای فین دار روی میدان جریان و انتقال حرارت درون چاه حرارتی مینیکانال

نیاز روز افزون به طراحی و ساخت قطعات با ابعاد کوچک تر وکارایی بیشتر، صنعت را به سمت استفاده از قطعات دارای ابعاد کوچک سوق داده است . چاه حرارتی مینی -میکروکانال به دلیل ضریب انتقال حرارت بالا، وزن پایین و نسبت بزرگتر سطح به حجم ، به یک ابزار کاربردی در انتقال حرارت تبدیل شده و برای خنک کاری تراشه های الکترونیکی مناسب است . در این پژوهش با هدف بهبود انتقال حرارت و یکنواختی جریان، مطالعه عددی پیرامون عملکرد هیدرودینامیکی -حرارتی جریان سیال با خواص متغیر با دما در یک چاه حرارتی مینی کانال با هدر ورودی مجهز به پین فین انجام شده است . معادلات حاکم به کمک روش حجم محدود گسسته سازی شده و با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت حل شده است . جریان سیال آشفته ، دائم و تراکم ناپذیر به صورت تک فاز شبیه سازی شده است . شبیه سازی ها در محدوده اعداد رینولدز ورودی ۷۰۰۰ تا ۲۲۰۰۰ انجام شده است . با بررسی ضریب عدم توزیع ، عدد ناسلت ، ضریب اصطکاک و معیار ارزیابی عملکرد، عملکرد هیدرودینامیکی -حرارتی و همچنین چگونگی توزیع جریان در کانالهای چاه حرارتی مینی کانال مورد بررسی قرار گرفته است . بر اساس نتایج حاصل ، مشاهده شده است که بیش ترین مقدار ضریب عملکرد حرارتی با مقدار حدود ۱۰ درصد در رینولدز ۱۷۰۰۰ در استفاده از پین فین بیضوی استاندارد رخ داده است . در مبدل حرارتی مینی کانال با پین فین باله ای شکل ، افزایش چشمگیر ۷۵ درصد در یکنواختی جریان در مینی کانالها در رینولدز ۲۲۰۰۰ با افت فشار تقریبا برابر با حالت پایه مشاهده شده است .

Keywords:

مبدل حرارتی مینی کانال , پین فین , شبیه سازی عددی , توزیع یکنواخت جریان , معیار عملکرد هیدرودینامیکی -حرارتی