Three dimensional numerical study on a trapezoidal microchannel heat sink with different inlet/outlet arrangements utilizing variable properties nanofluid
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Nowadays, microchannels as closed circuits channels for fluid flow and heat removal are an integral part of the silicon-based electronic microsystems. Most of previous numerical studies on microchannel heat sinks (MCHS) have been performed for a two-dimensional domain using constant properties of the working fluid. In this study, laminar fluid flow and heat transfer of variable properties Al2O3-water nanofluid in a trapezoidal MCHS, consisted of five trapezoidal microchannels have been studied. The three dimensional solution domains include the whole flow field and the complete MCHS solid parts. Four inlet/outlet arrangements, three pressure drops of 5, 10 and 15 kPa and nanoparticles volume fractions between 0 and 4% are assumed and the effects of these arrangements, properties variations and the Brownian motion on the heat sink performance quantified. The results indicate that the A-type heat sink, for which the inlet and outlet are placed horizontally at the center of the north and the south walls, has a better heat transfer performance, smaller thermal resistance and provides more uniform substrate temperature distribution. Temperature-dependent properties increases the heat transfer between 2.7% and 3.39%, decreases the thermal resistance between 3.49% and 6.29 % and decreases the ratio of difference between the maximum and minimum substrate temperatures to the heat flux between 3.3% and 7.19%. Presence of the Brownian motion showed a similar trend but with a slighter importance.
Language:
English
Published:
Journal of Transport Phenomena in Nano and Micro Scales, Volume:6 Issue: 2, Summer - Autumn 2018
Pages:
133 to 151
magiran.com/p1855085  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!