15565

15565

مدلسازي و تحليل انتقال حرارت رسانشي و تبخيري در ساختارهاي متخلخل (Wick)

كارشناسي ارشد

علوم حرارتي

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر حميد صفاري

مكانيك

عملكرد حرارتي تجهيزات خنك كاري دو فاز غيرفعال مانند لوله هاي حرارتي و محفظه هاي بخار كه ثابت كرده اند يكي از كارآمد ترين دستگاه هاي خنك كننده براي خنك كاري ابزار الكترونيكي و برنامه هاي كاربردي ديگر هستند به طور عمده وابسته به هندسه و خواص ميكرو ساختارهاي فتيله اي هستند كه به منظور افزايش كارايي و عملكرد تبخيري اين تجهيزات در بخش اوپراتور اين تجهيزات مورد استفاده قرار مي گيرند بطوريكه اين محيط متخلخل براي فتيله كردن مايع از كندانسور به بخش اواپراتور استفاده مي شود. ويژگي هاي مطلوب ساختار فتيلهاي شامل فشار مويينگي بالا باوجود مقاومت كم در برابر جريان به همراه سطح منيسك گسترده براي افزايش تبخير فيلم نازك است. انتخاب مقياس و تخلخل ساختار فتيله بر اساس مصالحه بين ويژگيهاي موردنظر فوق، است. در پاياننامه حاور شكل منيسك سطح آزاد سيال ساكن در ميكرو ساختار فتيله اي استوانه اي در چيدمان هگزاگونال توس نرم افزار Surface Evolver كه بر مبناي الگوريتم گراديان كاهشي است مدل ميشود و فشار مويينگي بر اساس انحناي سطح كه وابسته به زاويه تماس جامد- مايع است طبق رابطه يانگ تعيين ميگردد. مقدار جريان سيال وابسته به نفوذ پذيري محيط فتيله اي است. نفوذپذيري ميكروساختار و وضريب انتقال حرارت تبخيري به عنوان ديگر پارامترهاي عملكردي ميكروساختارهاي فتيله اي با استفاده از نرم افزار تجاري فلوئنت به صورت تابعي از پارامتر هندسي و زاويه تماس بين مايع و جامد پيشبيني ميشود. با افزايش توان اجزاي الكترونيكي نياز به بهينه سازي ميكروساختارهاي تجهيزات خنك كاري براي به حداكير رساندن ميزان انتقال حرارت و به حداقل رساندن مقاومت حرارتي وجود دارد. با توجه به اينكه بهينه ترين ميكروساختار به دست آمده در مقالات تا كنون ميكروساختارهاي كروي ميكروساختار سينتري( در چيدمان مربعي است هد توليد ساختارهاي هندسي بهينه تر از آن است. همچنين زاويه تماس بهينه و پارامتر هندسي بيبعد كه بهترين عملكرد ساختار در انتقال حرارت را نشان ميدهند ارائه ميگردد. . واژه هاي كليدي فشار مويينگي؛ تبخير؛ نفوذپذيري؛ ميكرو ساختار فتيلهاي