17150

65 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1395

79ص: مصور، جدول، نمودار

مهدي مجاهدي

1400/11/11

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/11

63

چكيده سيستم‌هاي ميكروالكترومكانيكال كه اصطلاحاً ممز ناميده شده و در صنايع مختلفي مانند هوافضا و پزشكي كاربرد گسترده‌اي دارند، نياز به خنك‌كاري توسط مبدلي در مقياس ميكرو دارند. ميكروكانال‌ با ديوارههاي مواج براي خنككاري تجهيزاتي در ابعاد ميكرو استفاده ميشوند. در اين پاياننامه، اثر نانوسيال در خنككاري ميكروكانال مواج بهصورت عددي شبيهسازي شده است. جريان آرام و دوبعدي بوده و توسط نرمافزار فلوئنت شبيهسازي شده و اثر غلظت، نوع نانوسيال و هندسهي ميكروكانال بررسي شده است. نتايج نشان ميدهد كه با استفاده از نانوسيال عدد ناسلت، افت فشار، اثرپذيري، سرعت متوسط و ضريب اصطكاك افزايش و دماي خروجي كاهش داشته است. با افزايش غلظت عدد ناسلت، افت فشار، سرعت متوسط و ضريب اصطكاك افزايش و دماي خروجي كاهش داشته است. با افزايش دامنهي موج، جريان چرخشي، افت فشار و سرعت را افزايش داده و ناسلت، دماي خروجي و اثرپذيري را كاهش داده است. با افزايش طول‌موج عدد ناسلت، دماي خروجي و اثرپذيري افزايش و جريان چرخشي، افت فشار و سرعت متوسط كاهش دارند. عدد ناسلت بهترتيب براي آب-سيليس، آب-آلومينا، آب-روي و آب-مس مقدار بيشتري دارد. دماي خروجي بهترتيب براي آب-سيليس، آب-آلومينا، آب-روي و آب-مس كمتر است. عدد ناسلت، اثرپذيري و دماي خروجي بهترتيب براي موج سينوسي، ذوزنقهاي، مثلثي، استوانهاي و مستطيلي بيشترين مقدار را دارد. افت فشار، سرعت متوسط، جريان چرخشي بهترتيب براي موج سينوسي، ذوزنقهاي، مثلثي، استوانهاي و مستطيلي كم-ترين مقدار را دارد.

Abstract Micro-electro-mechanical systems (MEMS) are widely used in various industries like aerospace and medicine. Microchannels with corrugated walls are used for cooling systems in micro scale. In this study, the effects of nanofluids in cooling of corrugated microchannels are numerically simulated. Two-dimensionally laminar flow was simulated with FLUENT software and the effects of concentration, cooling fluid and the geometry of the microchannels have been investigated. Results show that by using nanofluids, as well as increasing the concentration of nanofluids, the Nusselt number and pressure drop increase. But with the increase in wave amplitude, Nusselt number decreases and the pressure drop increases. Also with the increase in wavelength the Nusselt number increases and the pressure drop decreases. Among the various wall waves, Sinusoidal wave has the best performance and trapezoidal wave creates the greatest pressure drop.

مهدي مجاهدي