• شماره ركورد
    34463
  • پديد آورنده

    علي باقري برمس

  • عنوان
    مدل‌سازي ديناميك جريان و انتقال حرارت غالب در لوله‌هاي حرارتي ريزمقياس شده: مقياس ميلي‌متري تا ميكرومتري
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/07/27
  • استاد راهنما
    دكتر سيد مصطفي حسينعلي‌پور
  • استاد مشاور
    /
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    رشد روزافزون سامانههاي الكترونيكي و مراكز داده، نياز به مديريت حرارتي كارآمد را در مقياسهاي ميليمتري تا ميكرومتري دوچندان كرده است. اين پژوهش با دو محور اصلي پيش ميرود: (الف) تحليل جامع لولههاي حرارتي تخت ( )FHPو (ب) توسعهي يك مدل ميدانفازي بولتزمن شبكهاي ( )PF-LBMبراي ميكرولولههاي حرارتي ( .)MHPدر شاخهي ،FHPابتدا سازوكار تغيير فاز در فتيلهي اواپراتور—در دو رژيم تبخير سطحي و «جوشش تغذيهشوندهي موئيني»—مدلسازي شده و سپس افت فشار هستهي بخار با الهام از جريان در كانالهاي با ديوارهي متخلخل (دمش/مكش عمود بر جريان) بهصورت مجانبي در سناريوهاي يكبر و دوبر بهدست آمده است. نتايج نشان داد در FHPهاي باريك، افت فشار هستهي بخار به عامل تعيينكننده تبديل ميشود. براي ،UTFHPبا معرفي ضرايب تنظيم ( βبخش آدياباتيك) و ( αكندانسور) خطاي برآورد افت فشار كاهش يافته و سازگاري با دادههاي مرجع بهدست آمده است. در شاخهي ،MHPيك PF-LBMدوبعدي شتابگرفته روي ) GPU (PyTorchپيادهسازي شد كه در آن تغيير فاز بهكمك ترم منبع در معادلهي آلن– كان و با محرك «گرماي محسوس» فاز فوقگرم/فوقسرد اعمال ميشود. اعتبارسنجي با مسألهي كلاسيك استفان، دقت مدل را در نسبتهاي بزرگ دانسيته و رسانندگي حرارتي نشان داد. اين چارچوب، «نقشهي راه» انتخاب سناريوي مجانبي و برآورد افت فشار–افت دما را براي طراحي FHP/UTFHPارائه ميكند و بستر عددي دقيقي را براي مطالعهي ( MHPبا تمركز بر تغيير فاز فيلم نازك) فراهم ميآورد
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/11/13
  • عنوان به انگليسي
    Modeling the Dominant Flow an‎d Heat-Transfer Dynamics in Miniaturized Heat Pipes (Millimeter to Micrometer Scales)
  • تاريخ بهره برداري
    10/19/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    علي باقري برمس

  • چكيده به لاتين
    The ever-increasing growth of electronic systems an‎d data centers has intensified the need for efficient thermal management at millimeter to micrometer scales. This research is twofold: (a) a comprehensive analysis of Flat Heat Pipes (FHP) an‎d (b) the development of a Phase-Field Lattice Boltzmann Model (PF-LBM) for Micro Heat Pipes (MHP). In the FHP section, the phase-change mechanism within the evaporator wick is first modeled for two distinct regimes: surface evaporation an‎d ‘capillary-fed boiling’. Subsequently, inspired by the flow in channels with porous walls (i.e., normal suction/injection), the vapor core pressure dro‎p is asymptotically derived for one-sided an‎d two-sided scenarios. The results indicate that in slender FHPs, the vapor core pressure dro‎p becomes the dominant factor. For Ultra-Thin Heat Pipes (UTFHPs), the introduction of tuning coefficients, β (for the adiabatic section) an‎d α (for the condenser), reduced the pressure dro‎p estimation error, achieving excellent agreement with reference data. In the MHP section, a 2D GPU-accelerated (PyTorch) PF-LBM was implemented, wherein phase change is imposed through a source term in the Allen-Cahn equation, driven by the ‘sensible heat’ of the superheated/subcooled phase. Validation against the classical Stefan problem demonstrated the model’s accuracy at large density an‎d thermal conductivity ratios. This framework presents a ‘roadmap’ for selec‎ting the appropriate asymptotic scenario an‎d estimating the pressure an‎d temperature dro‎ps for FHP/UTFHP design. Furthermore, it provides an accurate numerical platform for the study of MHPs, with a particular focus on thin-film phase change phenomena.
  • كليدواژه هاي فارسي
    لوله حرارتي تخت , روش بولتزمن شبكه‌اي , جوشش , تغيير فاز , جريان درون كانال
  • كليدواژه هاي لاتين
    Flat Heat Pipes , Lattice Boltzmann Method , Boiling , Phase Change , Flow Within a Channel
  • Author
    Ali Bagheri Barmas
  • SuperVisor
    Dr. Hosseinalipour