بررسی تجربی انتقال حرارت و افت فشار در چاه حرارتی مماسی با استفاده از نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم و آب اکسیدتیتانیم

با گسترش صنعت و ابزارهای الکترونیکی که نیاز یه دمپ حرارت با ظرفیت بالا دارند و جهت حداکثر بودن بازده حرارتی در طراحی هیت سینک های امروزه، لزوم استفاده از نانوسیال که به تعبیری سیالات هوشمند نامیده می شود بیش از پیش بر ما آشکار می گردد از متعارف ترین این نانو سیالات، نانوسیال آلومینا و اکسید تیتانیوم-آب می باشد که در این پژوهش به بررسی عملکرد هیدودینامیکی و انتقال حرارتی آب در هیت سینک مماسی پرداخته می شود. هیت سینک جای داده شده در محفظه پلکسی گلاس از جنس آلومینیوم 7000 می باشد. به منظور مدل سازی شار حرارتی دمپ شده از قطعه الکترونیکی شار حرارتی یکنواخت qn=125kw/m2 به سطح زیرین هیت سینک اعمال می گردد. با عبور جریان نانوسیال قبل از ورود به محفظه پلکسی گلاس از روتامتر و با ایجاد سوراخ هایی در کف هیت سینک و قرار دادن ترموکوپل های نوع k در آن به ترتیب دبی نانوسیال و دمای کف آن قابل اندازه گیری می باشد. نتایج تجربی حاکی از افزایش 15 و 12 درصدی ضریب انتقال حرارت جابجایی در غلظت 2 درصد نانوسیال آلومینا و تیتانیوم نسبت به سیال پایه آب می باشد. هر چند که به کار بردن نانوسیال باعث افزایش توان مصرفی پمپ به میزان 17 و 20 درصد برای نانوسیال آلومینا و تیتانیوم در غلظت حجمی 2 درصد می گردد لذا کاهش مقاومت دمایی به میزان 12/8 و 10/4 قابل تجربه است. با افزایش عدد رینولدز و درصد حجمی این میزان بیش از پیش کاهش می یابد.