نام پژوهشگر: رامیار مازوجی

بررسی هیدرودینامیک و انتقال حرارت سیال گازی در میکروکانال
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده فنی 1391
  رامیار مازوجی   افراسیاب رییسی

جریان گازی در ابعاد میکرو به صورت گسترده در ابزارهای میکروالکترمکانیکال (mems) کاربرد دارد. در این پروژه هیدرودینامیک و انتقال حرارت جریان هوا درون یک میکروکانال، با دیواره ی عایق و دمای یکنواخت در مرزها مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت یکنواخت وارد میکروکانال می شود و لغزش سرعت و پرش دمایی با توجه به رژیم لغزشیِ جریان در دیواره ها حاکم است. طول میکروکانال به اندازه ی کافی بلند می باشد که در انتها شرط توسعه یافتگی هیدرودینامیکی و دمایی برقرار است. معادلات حاکم به روش حجم کنترل و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. اثرات اتلاف لزجت، پرش دمایی، هدایت محوری، رقت و خزش بر جریان و انتقال حرارت به صورت توأم بررسی شده است. لغزش سرعت در دیواره ها منجر به مسطح شدن پروفیل توزیع سرعت در مقاطع میکروکانال شده است. نتایج در حوزه ی انتقال حرارت بیانگر وابستگی کامل عدد ناسلت به اتلاف لزجت، رقت، هدایت محوری و پرش دمایی در مرزها بوده و با مقادیر آن در کانال های با ابعاد معمول متفاوت است. اتلاف لزجت به صورت چشم گیری عدد ناسلت را با پرش مواجه ساخته است. مقدار پرش ناسلت توسعه یافته نسبت به حالت بدون اتلاف لزجت، مستقل از عدد برینکمن بوده ولی محل وقوع پرش در میکروکانال، تابع عدد برینکمن می باشد. هم چنین افزایش رقت در دو جهت انتقال حرارت را تحت تأثیر قرار داده به صورتی که پرش دمایی، گرادیان دما و درنتیجه انتقال حرارت را کاهش می دهد. در حالی که سرعت لغزشی بالاتر، انتقال حرارت را افزایش می دهد. از دیگر نتایج این که خزش حرارتی در نادسن های بالا بر روی سرعت لغزشی موثر بوده و در نادسن های پایین در رژیم لغزشی و در هندسه ی صفحات موازی قابل چشم پوشی است.