مطالعه عددی اثر زبری ساختاریافته درون میکروکانال ها بر جریان سیال و پدیده انتقال حرارت

چکیده مطالعه عددی اثر زبری ساختاریافته درون میکروکانال ها بر جریان سیال و پدیده انتقال حرارت نگارش: محسن زارع برای خنک کاری پردازشگرها و قطعات الکترونیکی می توان از کانال هایی با ابعاد بسیار کوچک موسوم به میکروکانال ها استفاده کرد که با عبور دادن یک سیال از درون این میکروکانال ها، می توان گرمای بوجود آمده در این قطعات را جذب کرد. میکروکانال‎های مورد مطالعه در این پایان نامه دارای زبری سطح با شکل و ساختار سینوسی هستند که وجود این زبری ها باعث افزایش انتقال حرارت و افت فشار می شود. تحقیق حاضر قصد ارزیابی عددی این دو پدیده را با وجود زبری ها که در دو نوع آرایش هستند، دارد. در آرایش اول، قله های زبری مقابل یکدیگر و در آرایش دوم قله های زبری یک سطح مقابل فرورفتگی سطح مقابل می باشند. روش استفاده شده در این پایان نامه روشی عددی است که ابتدا هندسه و شبکه محاسباتی در نرم افزار گمبیت تولید می شود. بعد از آن، با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی فلوئنت، شبیه سازی عددی انجام می شود. پس از انجام تحلیل، با استفاده از گرادیان فشار و توزیع دمای بدست آمده به ترتیب ضریب اصطکاک و عدد ناسلت محاسبه می شوند. در نهایت پس از مقایسه نتایج بین آرایش اول و دوم زبری ها مشخص شد که آرایش دوم نسبت به آرایش اول دارای افت فشار و ضریب انتقال حرارت کمتر می باشد. همچنین با افزایش گام زبری، آرایش دوم نسبت به آرایش اول عملکرد حرارتی بهتری دارد. واژه های کلیدی: انتقال حرارت، جریان سیال، زبری ساختاریافته، شاخص عملکرد حرارتی، میکروکانال