بررسی عملکرد ترموهیدرولیکی و کاهش مصرف انرژی یک چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی با نانوسیال هیبریدی حاوی نانوصفحات گرافن- پلاتین

با توجه به شار حرارتی بالا در تجهیزات الکترونیکی، خنک سازی بهتر این تجهیزات با استفاده از چاه حرارتی میکروکانالی امروزه مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است، اما توجه به کاهش مصرف انرژی یکی از موارد ضروری است که مورد توجه محققان و سازندگان قرار گرفته است. خصوصیات ترموهیدرولیکی و صرفه جویی در انرژی برای نانوسیال هیبریدی حاوی نانوصفحات گرافن-پلاتین با سیال پایه آب در داخل یک چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی برای جریان آرام به صورت عددی برای کسرحجمی های مختلف نانوسیال (02/0=φ، 06/0=φ و 1/0%=φ) و اعدد رینولدز (20 =Re تا 100=Re) بررسی شده است. خواص نانوسیال هیبریدی وابسته به دما در نظر گرفته شد. با توجه به مطالعات انجام شده در این تحقیق، نانوسیال هیبریدی حاوی نانوصفحات گرافن-پلاتین در یک چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی عملکرد انتقال حرارت را بهبود می بخشد. فاکتور یکنواختی خنک کنندگی به عنوان معیاری برای تشخیص مناطق با حرارت بالا با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوسیال کاهش می یابد. عدد ناسلت (Nu) با افزایش رینولدز و کسر حجمی نانوسیال افزایش می یابد. 10/38= Numax برای 100=Re و 1/0%=φ و 17/24= Numin برای 20 =Re و 0=φ به دست می آید. مقاومت حرارتی با افزایش کسر حجمی نانوسیال و عدد رینولدز کاهش می یابد. با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوسیال، افت فشار افزایش می یابد. همچنین، در اعداد رینولدز پایین (20=Re)، اختلاف افت فشار در کسر حجمی های مختلف ناچیز است. برای تمام مقادیر کسر حجمی نانوسیال، مقدار معیار ارزیابی عملکرد (PEC) بیشتر از 1 است که نشان دهنده بهبود راندمان چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی با استفاده از نانوسیال است. همچنین برای تمام مقادیر رینولدز، معیار ارزیابی عملکرد با افزایش کسر حجمی افزایش می یابد. PECmax برای 20 =Re و 02/0%=φ به دست می آید. تفاوت چندانی در معیار ارزیابی عملکرد برای کسرحجمی های بالاتر (06/0% و 1/0%) و اعداد رینولدز بالاتر (40 تا 100) وجود ندارد.