7606

شبيه سازي عددي جريان دوفازي در كانال كوچك با درنظر گرفتن منابع حرارتي گسسته

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1400

سيدمصطفي حسينعلي پور

سيدمصطفي حسينعلي پور

1400/09/13

مهندسي مكانيك

Numerical simulation of two-phase flow in a mini-channel considering discrete heat sources

با پيشرفت تكنولوژي و كوچك¬سازي ابزار و قطعات و تجهيزات مختلف، دنياي امروزه با توجه به توليد توان¬هاي زياد، پردازش¬هاي قوي¬تر و در حالت كلي افزايش ميزان حرارت توليدي، اهميت خنك¬كاري تجهيزات نيز بيشتر مي¬شود. از اين رو به ¬كانال¬هايي با ابعاد كوچك بيشتر نياز پيدا كرده است. پرداختن و بررسي هرچه بيشتر و بهتر پارامترهاي مختلف طراحي يك كانال خنك¬سازي متناسب با وسيله مورد نظر و افزايش بازدهي اين سيستم، جزو پراهميت¬ترين مراحل طراحي و ساخت تجهيزات است. در ﻣﺒﺪلﻫﺎى ﺣﺮارﺗﻲ دو ﭘﺪﻳﺪه ﻣﻬﻢ اﺗﻔﺎق ﻣﻲاﻓﺘﺪ؛ ﺳﻴﺎل درون ﻛﺎﻧﺎل ﺟﺎرى ﺷﺪه و ﺑﻴﻦ ﺳﻴﺎل و دﻳﻮاره اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺻﻮرت ﻣﻲﮔﻴﺮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺮاى ﺑﻬﺒﻮد اﻳﻦ دو ﭘﺪﻳﺪه، از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﻣﺴﺎﺣﺖ ﺳﻄﺢ ﺑﻪ ﺣﺠﻢ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد ﭘﺲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ اﺑﻌﺎد ﻛﻮﭼﻚﺗﺮ ﺿﺮﻳﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻬﺘﺮى را اﻳﺠﺎد ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻴﺎﻻﺗﻲ ﺑﺎ ﺧﻮاص ﺑﻬﺒﻮدﻳﺎﻓﺘﻪ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ ﻛﺎراﻳﻲ ﻣﺒﺪل ﺷﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻳﻜﻲ از راهﻫﺎى ﻣﺆﺛﺮ ﺑﺮاى دﻓﻊ اﻳﻦ ﺣﺮارت ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻴﻜﺮو و مينيﻛﺎﻧﺎلﻫﺎ اﺳﺖ. هدف از تحقيق حاضر، بررسي و تحليل انتقال حرارت در يك ميني¬كانال است. در واقع اين پژوهش، به دنبال آن است كه به شناختي از تاثير هندسه و شرايط جريان سيال بر حرارت تبادل شده رسيده، و به انتقال حرارت بهتري دست يابيم. در اين رساله به بررسي انتقال حرارت با جريان جوششي در مكانال موج¬دار با ابعاد ميلي¬متري¬ با قطر 20 ميلي¬متر و طول 201 ميلي¬متر، با آب ورودي دماي 470 و 500 كلوين ، و شار حرارتي¬ با مقادير 5 و 7.5 و 10 ميليون وات برمترمربع¬، كه در تبادل حرارتي و درنتيجه بازدهي سيستم خنك¬سازي تاثير دارد، پرداخته شده است.

ميكروكانال- ميني كانال- خنك كننده- انتقال حرارت- ﺟﺮﻳﺎن دوﻓﺎزى-جوشش