بهینه سازی هندسی میکروکانال جاذب حرارت مثلثی به کمک تئوری ساختاری

مقاله حاضر شامل بهینه سازی میکروکانالهای جاذب حرارت با میکروکانالهای مثلثی با زاویه گوشه ۳۰، ۴۵ و۶۰ درجه با استفاده از شبیه سازی عددی توسط نرم افزار فلوئنت می باشد. مکانیزم انتقال حرارت در میکروکانال جاذب حرارت به صورت عمده شامل رسانش در منطقه جامد و جابه جایی اجباری در سیال خنک کن می باشد. سیال با دمای ورودی Tin به وسیله یک اختلاف فشار ثابت به درون میکروکانال رانده می شود. هدف از این آنالیز تعیین کردن بهترین شکل هندسی ممکن برای رسیدن به ماکزیمم رسانش گرمایی یا حداقل مقاومت گرمایی می باشد. مساحت سطح مقطع میکروکانالهای جاذب حرارت ذکر شده با توجه به درجه های آزادی فراهم شده توسط ضریب منظر خارجی و کسر حجمی جامد، می تواند تغییر کند. اثر کسر حجمی جامد و افت فشار بر دمای ماکزیمم میکروکانالهای جاذب حرارت مذکور بررسی شد. نتایج نشان می دهد جزء کسری از جامد وجود دارد که به ازای آن ماکزیمم دما، مینیمم خواهد شد. باازای یک افت فشار ثابت ، میکروکانال مثلثی با زاویه گوشه ۶۰ درجه بهترین عملکرد را در میان میکروکانالهای مذکور دارد. در واقع با افزایش زاویه گوشه میکروکانال مثلثی ، عملکرد آن بهبود می یابد. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج حاصل از آنالیز تقریبی با هم مقایسه و انطباق خوبی بین این دو آنالیز مشاهده شد.