بررسی خنک کاری قطعات الکترونیکی توسط میکرو کانال سه لایه مستطیلی با استفاده از نانو سیال در جریان آرام

در جهان امروز نیاز روز افزون به منابع پایدار انرژی به یکی از دغدغه های بین المللیتبدیل شده است. به همین علت با توجه به منابع انرژی و محدود بودن این منابع در اکثرکشورهای جهان، حیات صنایع وابسته به انرژی و مردم به مخاطره افتاده است. میکرو مبدلها برای انتقال حرارت بین سطوح استفاده می شوند. مسلما پارامترهای زیادی در طراحی و عملکردمیکرومبدلها دخالت دارند، به طوریکه بررسی اثر هریک از این پارامترها به صورت تجربی بسیارهزینه بر و وقت گیر است، بنابراین یکی از راه های مناسب و دقیق برای بررسی، شبیه سازی عددیمساله است. در این تحقیق میکرومبدلهای مستطیلی شکل را بررسی می کنیم، به گونه ای که درابتدا نوع تک لایه ای آن را مورد بررسی قرار می دهیم، سپس در مورد نقاط ضعف آن بحث شدهو جهت رفع عیوب آن، ضرورت استفاده از میکرو کانال های چند لایه ای مطرح می گردد.همچنین توزیع دمای نانو سیال و دیواره، توزیع عدد رینولدز و شار حرارتی قطعه الکترونیکی درمیکروکانالهای مستطیلی سه لایه بررسی شده و مقاومت حرارتی آنها با هم مقایسه شده است. نتایجبه دست آمده در این قسمت حاکی از عملکرد بهتر مدل های چند لایه ای مستطیل افقی نسبت بهمیکروکانال مستطیل عمودی در حالت پایه آب است. در حالت سه لایه ای عدد ناسلتمیکروکانال مستطیل افقی 72.75 درصد نسبت به میکروکانال عمودی افزایش یافته است و مقاومتحرارتی نیز در حالت مستطیل افقی 61.4 درصد نسبت به حالت مستطیل عمودی کاهش یافته است.دما نیز کاهش ناچیزی از حالت افقی نسبت به حالت عمودی داشته است. بهترین نتایج درمیکروکانال های مستطیل افقی انجام می پذیرد. در حالتی که نانو سیال استفاده شده است، نانوسیال آب- اکسید مس با کسر حجمی 5 درصد در میکروکانال مستطیل افقی سه لایه افزایش 6.18نسبت به حالت سیال پایه دارد و همچنین مقاومت حرارتی کاهش 18.52 درصدی و در دما نیزکاهش ناچیزی را نشان می دهد.

Keywords:

انتقال حرارت جابجایی , نانوسیال , میکروکانال مستطیلی , خنک کاری , جریان آرام , عدد ناسلت