۱۹۴۹۹پ
per
بررسی عددی تأثیر پارامترهای مختلف در انتقال گرما و افت فشار در میکرو کانال با مقطع بیضی‌شکل
/سعید یوزباشی زاده
: مهندسی‌مکانیک
، ۱۳۹۵
، افشار
۹۰ص
چاپی - الکترونیکی
ارشد
تبدیل انرژی
۱۳۹۵/۱۱/۱۹
تبریز
در این تحقیق افت فشار و انتقال گرمای جابه‌جایی جریان آرام سیال در میکرو کانال بیضی‌شکل و تأثیر پارامترهای مختلفی نظیر نسبت ظرافت مقطع، وضعیت قرارگیری، نانو سیال، حضور میدان الکتریکی و مولد گردابه به‌صورت عددی با استفاده از نرم‌افزار COMSOL بررسی‌شده است .هندسه بررسی‌شده یک چاهک گرمایی با سطح مقطع مربعی شکل به ضلع ۳۰۰ میکرومتر و به طول ۱۰ میلی‌متر از جنس سیلیکون است که در داخل آن کانالی با سطح مقطع بیضی‌شکل که اندازه قطر بزرگ آن ۲۰۰ میکرومتر و اندازه قطر کوچک آن ۶۶ میکرومتر و دارای طولی برابر ۱۰ میلی‌متر است ایجادشده است که در داخل آن سیال موردنظر جریان دارد .نتایج نشان می‌دهند که با افزایش نسبت ظرافت () افت فشار و انتقال گرما افزایش می‌یابد .در مورد وضعیت قرارگیری در حالت کلی، وضعیت قرارگیری میکرو کانال، بر روی افت فشار و عدد نوسلت متوسط تأثیر بسیار ناچیز و قابل صرف‌نظر کردنی دارد .در مورد تأثیر نانو ذرات نتایج بیانگر آن است که افزایش عدد رینولدز و درصد حجمی نانو ذرات باعث افزایش افت فشار و بهبود انتقال گرما و افزایش عدد نوسلت متوسط می‌شود اما افزایش قطر ذرات تأثیر معکوس داشته و باعث کاهش افت فشار و عدد نوسلت متوسط می‌شود .در مورد مولدهای گردابه با افزایش عرض و ارتفاع مولد گردابه و کاهش فاصله بین آن‌ها افت فشار افزایش می‌یابد اما در مورد انتقال گرما با افزایش ارتفاع مولد گردابه مقدار عدد نوسلت متوسط افزایش و با افزایش ادامه چکیده :فاصله بین آن‌ها مقدار عدد نوسلت متوسط کاهش می‌یابد اما افزایش عرض مولد گردابه در عدد رینولدزهای کمتر از ۳۰۰ باعث افزایش عدد نوسلت متوسط و در عدد رینولدزهای بالای ۳۰۰ تأثیر زیادی روی عدد نوسلت متوسط ندارد .نتایج به‌دست‌آمده در مورد تأثیر میدان الکتریکی نشان می‌دهند که در ولتاژهای اعمالی کم، تغییر چندانی درافت فشار و عدد نوسلت متوسط مشاهده نمی‌شود اما پس از یک ولتاژ بحرانی، افت فشار و عدد نوسلت متوسط افزایش می‌یابد .در این ناحیه تزریق یون بر مومنتوم سیال غالب می‌شود و سبب پیدایش جریان‌های ثانوی شده که سبب اغتشاش لایه‌مرزی و جذب گرمای زیاد از سطح می‌گردد
In this study, the pressure loss and heat transfer of the laminar flow in an oval microchannel and the effect of various parameters such as aspect ratio, positioning, Nanofluid, the presence of electric field and vortex generator, have been investigated using COMSOL software. The geometry studied is a heat-well with a square cross-section of 300 m and a length of10 mm in silicon, in which an oval cross-sectional channel with a large diameter of 200 m and a small diameter of 66 m and a length equal to10 mm is formed inside which the fluid is flowing. The results show that by increasing the aspect ratio (), both the pressure loss and heat transfer increase. In general, the position of the micro channel has a very negligible effect on the pressure loss and the average Nusselt number. Regarding the effect of nanoparticles, the results indicate that increasing the Reynolds number and the volumetric percentage of nanoparticles leads to an increase in pressure drop and the average Nusselt number, and improves the heat transfer. But the increase in the diameter of the particles has a reverse effect and reduces the pressure drop and the average Nusselt number. In the case of vortex generators, increasing the width and height of the vortex generator and reducing the distance between them, causes the pressure drop to increase. However, in the case of heat transfer, by increasing the height of the vortex generators, the mean value of the Nusselt number increases and on the other hand by increasing the distance between them, mean value decreases; However, in Reynolds number less than 300, increasing the vortex generator width increases the average Nusselt number, but in Reynolds number above 300 does not have much effect on the average Nusselt number. The results about the effect of the electric field indicate that in low voltages, there is no significant change in pressure loss and average Nusselt number, but beyond a critical voltage, the pressure loss and the average Nusselt number increase. In this region, ion injection dominates the fluid momentum and causes secondary flows, that which disrupts the boundary layer and increases the heat absorption
یوزباشی زاده، سعید
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
