بررسي عددي جريان و انتقال حرارت در يك ميكروكانال تحت تاثير ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي

چكيده فارسي :

چكيده در سالهاي اخير مطالعه بر روي جريان و انتقال حرارت سيال در ابعاد ميكرو و نانو بهشدت رشعد كعرده و نتعايج حاصعل پيشعرفتهعاي چشمگيري را در اين زمينه نشان ميدهد با پيشرفتهاي صورت گرفته در روشهاي ساخت سيستمها با ابعاد ميكرو و نانو استفاده از اين سيستمها افزايش چشمگيري يافته است افت فشار زياد راندن سيال را در مقياس ميكرو با مشكل مواجه ميكند براي غلبه بر معضعالت موجود در مقياس ميكرو روشهاي مختلفي پيشنهاد شده است كه از ميان آنها استفاده از ميعدانهاي خعارجي بعه علعت مزايعاي فعراوان ترجيح دادهشدهاند در اين پژوهش به بررسي ويژگيهاي جريان و انتقعال حعرارت سعيال درون يعك ميكروكانعال دوبععدي و سعهبععدي پرداخته ميشود جريان توسعه يافته آرام پايا و ثابت بودن خواص سيال نسبت به دما فرضهاي اسعتفاده شعده در ايعن پعژوهش اسعت از شرط مرزي عدم لغزش بر روي ديوارهها براي سرعت و شار حرارتي ثابت براي دما استفاده شده است جريان سيال معوردبررسعي تحعت تاثير اختالف فشار و ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي خارجي در جهتهاي مختلف قرار دارد معادلههاي حاكم با اسعتفاده از يعك كعد عددي و به روش حجم محدود حل شدهاند نتيجههاي شبيهسازيهاي عددي توسط دادههاي تحليلي و عددي منتشر شده صحتسنجي شدهاند همخواني كمي و كيفي خوبي بين كار حاضر و دادههاي موجود از كارهاي پيشين ديده شد نتايج شبيهسازيهاي عددي در دوبعد نشان ميدهد كه وجود ميدان الكتريكي محوري جريان الكترواسموتيك باعع افعزايش سعرعت افزايش سرعت سيال در كنعار ديوارههعا و كعاهش سعرعت سعيال در مركعز محوري سيال ميشود وجود ميدان مغناطيسي عرضي باع يكنواخت شدن پروفيل سرعت جريان سيال درون ميكروكانال معيشعود از طرفعي ايعن افعزايش سعرعت ميكروكانال و بهطوركلي باع افعزايش دمعاي بعدون بععد و ععدد افزايش انتقال حرارت جابجايي و دماي ميانگين سيال ميشود و درنتيجه باعع سيال كنار ديوار باع كعاهش سعرعت جريعان ناسلت ميشود در حالتي كه ميدان الكتريكي محوري وجود داشته باشد اعمال ميدان مغناطيسعي عرضعي باعع ميشود در حالتي كه ميدان الكتريكي عرضي و محوري وجود داشته باشد اعمال ميدان مغناطيسي عرضي تا مقدار خاصي باع افعزايش كاهش سرعت جريان ميشود كه اين مقعدار خعاص ععدد هعارتمن بحرانعي ناميعده شعده اسعت بعاوجود سرعت جريان و بعدازآن باع ميدانهاي الكتريكي عرضي و محوري و ميدان مغناطيسي عرضي بيشترين دبي ممكن به ازاي عدد هارتمن بحراني به وجعود معيآيعد بعا افزايش اختالف فشار درون ميكروكانال مقدار عدد هارتمن بحراني كاهش مييابد در مقادير بعاالي ميعدان الكتريكعي عرضعي تغييعرات عدد هارتمن بحراني نسبت به اختالف فشار كمتر ميشود و مقدار آن نهايتا به يك عدد خاص حدودا 31 5 ميل ميكند ازآنجاكه سطح مقطع بيشتر ميكروكانالهاي مورداستفاده مستطيلي شكل است در ادامه اين پژوهش جريان سيال درون يعك ميكروكانعال سهبعدي با سطح مقطع مربعي تحت تأثير ميدانهاي مختلف خارجي مورد بررسي قرار گرفته است نتايج شبيهسازيهاي عددي در سهبعد نشان ميدهد كه در اين حالت نيز مانند دوبعد اعمال ميدان الكتريكي محوري باع افزايش سرعت محوري جريان ميشود اعمال ميدان ايجاد يك جريان عرضي درون مقطع ميكروكانال ميشود كه با افزايش مقدار اين ميدان عرضي شعدت جريعان الكتريكي عرضي باع عرضي ايجادشده بيشتر ميشود در ادامه تأثير ميدان مغناطيسعي عرضعي بعر سعيال درون يعك ميكروكانعالي كعه تحعت تعأثير ميعدانهاي الكتريكي عرضي و محوري قرار دارد براي مقادير پايين ععدد هعارتمن 10 0 Ha معورد بررسعي قعرار گرفتعه اسعت افعزايش ميعدان مغناطيسي عرضي باع افزايش سرعت محوري جريان درون ميكروكانال ميشود كلمات كليدي ميكروكانال ميعدان مغناطيسعي ميعدان الكتريكعي الكترواسعموتيك انتقعال حعرارت ععدد هعارتمن بحراني شار حرارتي ثابت هشت

مقيمي مفرد آبده گاه، بهنام

بررسي عددي جريان و انتقال حرارت در يك ميكروكانال تحت تاثير ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي

الكترواسموتيك , عدد هارتمن بحراني , شار حرارتي ثابت