تحلیل جریان و انتقال حرارت در میکروکانال‏ مثلثی جاذب حرارت به کمک تئوری ساختاری

در این پروژه در بخش اول، مختصری از تئوری ساختاری و دیدگاه آن در بهینه سازی سیستم های زیستی و همچنین کاربرد آن در میکروکانال ها و تجهیزات پیشرفت? ساخته شده توسط بشر سخن به میان آمده است. در بخش دوم انداز? بهینه میکرو کانال های مثلثی با زاویه گوشه 30، 45و 60 درجه به صورت تحلیلی به نحوی تعیین شده است که چیدمان میکروکانال های مثلثی در کنار هم بیش ترین انتقال حرارت را در واحد حجم داشته باشد و نتایج تحلیلی با حل عددی مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین نتایج نشان داده اند که به ازای یک افت فشار ثابت، میکروکانال با زاویه گوشه 60 درجه در حالت بهینه، بیشترین انتقال حرارت در واحد حجم را دارد. همچنین با کاهش زاویه گوش? سطح مقطع مثلثی انتقال حرارت بدون بعد در واحد حجم نیز کاهش می یابد. در بخش سوم، میکروکانال های جاذب حرارت مثلثی را به صورت هندسی بهینه نموده تا رسانش گرمایی آن به بیش ترین مقدار ممکن برسد. سپس میکروکانال‏های جاذب حرارت ذکر شده در حالت بهینه با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داده اند که برای میکروکانال های مثلثی جزء کسری از جامد وجود داردکه به ازای آن ماکزیمم دما مینیمم خواهد شد. همچنین با توجه به پارامترها و قیود در نظر گرفته شده برای بهینه سازی میکروکانال های مورد بررسی در این پژوهش، با افزایش زاویه گوشه میکروکانال مثلثی عملکرد آن بهتر می شود. در انتها، اثر درجات آزادی بر هندسه بهینه میکروکانال مثلثی مورد بررسی قرار گرفت به نحوی که با تغییر هندسه داخلی میکروکانال جاذب حرارت دمای ماکزیمم کانال به کمتربن مقدار ممکن برسد. تغییر درجه های آزادی داخلی نیز مانند سایر درجه های آزادی اثر مهمی بر دمای ماکزیمم میکروکانال جاذب حرارت دارد، به طوری که دیده شد دمای ماکزیمم مینیمم شده برای میکروکانال جاذب حرارت بهینه شده با سه درجه آزادی 10% کمتر از دمای ماکزیمم مینیمم شده میکروکانال جاذب حرارت با دو درجه آزادی متغیرمی باشد.