بررسی عددی انتقال حرارت نانوسیال در میکروکانال های همگرا و واگرا به روش دوفازی ترکیبی

امروزه استفاده از نانوسیالات در میکروکانال ها برای خنک کاری قطعات میکروالکترونیکی کاربرد زیادی دارد. در این مطالعه، جریان و انتقال حرارت نانوسیال در یک میکروکانال همگرا و واگرا بررسی شده است. معادلات حاکم به روش المان محدود و مدل مخلوط دوفازی در نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس حل شده اند. نتایج این شبیه سازی برای اعداد رینولدز (100-700) و غلظت های مختلف نانوذرات (02-0/0) برای دو میکروکانال واگرا و همگرا با شیب های مختلف (0 تا 05/0) به دست آمده است. همچنین، اثر دو نانوسیال مختلف آب-مس و اتیلن گلیکول-مس در شبیه سازی ها در نظر گرفته شده است. قطر نانوذرات برابر با 50 نانومتر و عرض متوسط میکروکانال ها 50 میکرون است. نتایج شامل عدد ناسلت و ضریب عملکرد برای حالات مختلف به دست آمده است. برای نانوسیال آب - مس با کسر حجمی 1 درصد در میکروکانال همگرا با شیب 3درصد و رینولدز 100 نسبت به میکروکانال تخت برای میکروکانال همگرا حدود 6/1 برابر و برای میکروکانال واگرا 1/1 برابر افزایش می یابد. در این حالت ضریب عملکرد برای میکروکانال همگرا و واگرا به ترتیب 37/1 و 74/1 است. در همین شرایط برای نانوسیال اتیلن گلیکول - مس عدد ناسلت برای میکروکانال همگرا نسبت به میکروکانال تخت 22/1 برابر و برای واگرا 13/1 برابر می شود. در این حالت نیز ضریب عملکرد برای میکروکانال همگرا و واگرا به ترتیب 17/1 و 4/1 است.