پديد آورنده :
ياري قلعه، زهرا
عنوان :
بررسي عددي پارامترهاي هيدروديناميكي و انتقال حرارت نانو سيالات در چاه هاي گرمايي ميكروكانال به وسيله آناليز CFD
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
پانزده،87ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد
استاد مشاور :
محسن نصر اصفهاني
توصيفگر ها :
شبيه سازي دوفازي مخلوط , ميكرو كانال دندانه دار
تاريخ نمايه سازي :
27/10/93
استاد داور :
نسرين اعتصامي، محمدرضا سليم پور
چكيده فارسي :
چكيده با رشد تكنولوژي كوچك سازي وسايل الكترونيكي و كاهش اندازه ي آن ها در دهه هاي اخير ميزان بار حرارتي توليدي در اين وسايل بسيار افزايش يافته است كه سبب آسيب زدن به اين وسايل مي شود بنابراين تاالش باراي حافف هار چاه بيشاتر ايان گرماا باه يكاي از مهم ترين دغدغه هاي عصر حاضر تبديل شده است يكي از مناسب ترين سيستم هايي كه براي حفف گرماي اضافي توليد شده در طي چند دهه اخير گسترش يافته است سيستم چاه گرمايي ميكروكانالي مي باشد اين سيستم ها شامل مجموعه اي از ميكروكانال ها است كه در آرايه اي موازي قرار گرفته اندو نيز سيالي است كه به عنوان خنك كننده از داخل اين ميكروكانال ها جريان يافته و حرارت توليد شده در قطعه الكترونيكي را با خود حمل مي كند هندسه ميكروكانال ها و نيز نوع سيال عامل دو فااكتور مهام هساتند كاه بار روي عملكارد حرارتي سيستم هاي چاه گرمايي تأثير مي گفارند از اين رو مطالعات صورت گرفته بر روي اين سيستم هاي حفف گرماا بار روي ايان دوعامل معطوف هستند تا اينكه با بهبود شرايط هريك عملكرد حرارتي سيستم هر چه بيشتر افزايش يابد كار حاضر يك بررسي عددي است كه با استفاده از CFD انجام شده است و به مطالعه پارامترهاي هيدروديناميكي و حرارتاي جرياان آب و نانوساياالت آلوميناا آب مي پردازد شبيه سازي انجام شده بر روي جريان آرام آب و نانوسياالت 1 و 5 حجمي آب آلومينا در داخل ميكروكانالي مستقيم ماي باشد ديواره هاي كانال تحت شار حرارتي ثابت بوده و توان كل سيستم 111وات مي باشد مطالعه صورت گرفته به دوبخش تقسيم شاده است در بخش اول شبيه سازي آب و نانوسياالت به روش يك فازي ودوفازي مخلوط در داخل ميكروكانال مستقيم انجاام شاده اسات و نتايج بدست آمده با داده هاي تجربي موجود در منابع كتابخانه اي مقايسه شده است نتيجه مقايسه ها نشان داد كه هردو شبيه سازي قادرند پارامترهاي هيدروديناميكي را تقريبا به طور يكسان و با دقت خوبي پيش بيني نمايند در رابطه با پارامترهاي حرارتي نظيار ضاريب انتقاال حرارت بايد گفت كه روش دوفازي دقيقتر ميباشد و تطابق بيشتري با داده هاي تجربي داشت به طوري كه متوسط خطاي حاصل از شبيه سازي دوفازي براي نانوسيال 1 و 5 به ترتيب 39 11 و 5بود در بخش دوم به منظور بهره گياري از اثار پاره هاا در افازايش انتقاال حرارت در داخل ميكروكانال مستقيم دندانه هايي به عنوان پره در مسير جريان قرار داده شد با بررسي عدد ناسلت ضريب اصطكاك و نيز فاكتور بهبود حرارتي تأثير حضور اين دندانه ها بر روي عملكرد ميكروكانال و نيز عملكرد سايال عامال ماورد بررساي قارار گرفات همچنين اثر اندازه وتعداد دندانهها نيز بررسي شد ودر نتيجه آن كاناال داراي 2دنداناه باا نسابت ظااهري 728 5 داراي بهتارين عملكارد حرارتي بود كلمات كليدي چاه گرمايي ميكروكانالي نانوسيال شبيه ساازي دوفاازي مخلاوط پارامترهااي هيادروديناميكي انتقاال حارارت ميكروكانال دندانه دار
چكيده انگليسي :
88 Numerical investigation of hydraulic and heat transfer parameters of nanofluids in microchannel heat sinks MCHSs using CFD analysis Zahra Yari Ghale z yari@ce iut ac ir Department of Chemical Engineering Isfahan university of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language persianSupervisor Masoud Haghshenas Fard haghshenas@cc iut ac irAbstractBy decreasing the size of electronic devices the generated heat per volume unit increases and aselectronic devices became smaller heat removal of them became a critical factor for reliableoperation Micro channel heat sink MCHS systems are one of the most suitable apparatus toremove high heat load from electronic devices A micro channel heat sink is a passive device contains some parallel micro channels with largethermal capacity and with a large surface area relative to its volume Geometry of the channels and type of coolant are two effective factors on the thermal performanceof the heat sink systems Therefore in this work the effects of these parameters on the thermalperformance of heat sink are investigated The hydrodynamics and heat transfer parameters ofnanofluids are investigated numerically using CFD analysis Laminar convective heat transfer of pure water and 1 and 2 volume fraction of Alumina waternanofluids in a straight micro channel heat sink under constant wall heat flux condition is studied This work is performed in two parts In the first part the single phase and two phase approacheshave been used for modeling of heat transfer of pure water and Alumina water nanofluids in astraight micro channel The results of simulation are compared with the experimental data Theresults showed that CFD predictions via two phase model shows better agreement with theexperimental measurements In nanofluid with 1 concentration the average relative errorbetween the experimental data and CFD results based on two phase model is 11 39 while fornanofluid with 2 concentration is 2 In the second part of this work the effect of ribs through the microchannel is investigated Theeffects of the geometry and dimensions of the ribs on the Nusselt number and friction factor in themicrochannel are studied Results showed that channel with 5 ribs with aspect ratio of 2 857 has thebest thermal performance Keywords micro channel heat sink nanofluid two phase mixture model hydrodynamicparameter heat transfer rib microchannel
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد
استاد مشاور :
محسن نصر اصفهاني
استاد داور :
نسرين اعتصامي، محمدرضا سليم پور
