شبیه سازی عددی عملکرد حرارتی میکرو هیت سینک با نانوسیال

هیت سینک میکرو کانال ها به عنوان یک روش دفع حرارتی عالی و در حال گسترش برای دستگاه های الکترونیکی نسل بعدی می باشند. این مطالعه به بررسی عددی عملکرد انتقال حرارت همرفتی اجباری برای یک هیت سینک حرارتی میکرو کانال با استفاده از نانوسیالات مختلف برای جایگزینی با آب خالص به عنوان خنک کننده پرداخته است. نانوسیال های (Cu, SiO(۲ و (Al(۲)O(۳ با کسر حجمی ۷.۵ % به عنوان سیال خنک کننده در یک هیت سینک مسی متشکل از ۱۳ میکرو کانال مستطیلی موازی به طول ۶۰ میلی متر و با سطح مقطع ۱ میلی متر در ۲ میلی متر تحت یک جریان آرام با رینولدز ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بررسی های عددی نشان داد افزودن نانوذرات به آب، هدایت حرارتی سیال کاری را تا ۳۵.۲ درصد به نسبت آب افزایش میدهد. همچنین در مقایسه نانوسیالات مختلف مشاهده شده است استفاده از نانوسیال Cu خنک کاری را ۱ درجه سانتی گراد بیشتر از نانوسیال (SiO(۲ بهبود بخشیده است. همچنین بهبود خنک کاری نانوسیال ها به نسبت سیال آب در رینولدز پایین چشمگیرتر است به طوریکه در رینولدز ۱۰۰ نانوسیال Cu به نسبت آب ۴.۷۵ درجه سانتی گراد خنک کاری بیشتری داشته و در رینولدز ۱۰۰۰ این بهبود دمایی به نسبت آب ۱.۶۱ درجه سانتی گراد است.

کلیدواژه ها:

میکروکانال هیت سینک ، نانوسیال ، شبیه سازی عددی ، خنک کاری ، انتقال حرارت