بررسی تجربی عملکرد نانوسیال پایه روغنی حاوی نانولوله کربنی بر انتقال حرارت در میکروکانال های سینوسی با آرایش سری و موازی

مدیریت حرارتی کارآمد در سیستم های فشرده نظیر ادوات میکروالکترونیک و ماژول های هوافضایی نیازمند فناوری های پیشرفته چاه حرارتی است. در این پژوهش، رفتار حرارتی-هیدرولیکی نانوسیال پایه روغنی SN۵۰۰ حاوی نانولوله های کربنی چندجداره در میکروکانال های مسی سینوسی با آرایش سری و موازی به صورت تجربی بررسی شد. نانوسیال ها با کسرهای حجمی ۰.۰۵% و ۰.۱% تهیه و در محدوده اعداد رینولدز مختلف و دماهای عملیاتی ۵۰، ۵۵ و ۶۰ درجه سانتیگراد آزمایش شدند. نتایج نشان داد که نانوسیال مذکور ضریب انتقال حرارت جابه جایی را تا ۹۱ درصد نسبت به روغن پایه افزایش می دهد. آرایش سری عملکرد حرارتی برتری نسبت به آرایش موازی ارائه کرد، اما با افزایش افت فشار تا ۷۲ درصد همراه بود. بیشترین بهبود حرارتی با نانوسیال نانولوله ی کربنی با غلظت ۰.۱% در آرایش سری مشاهده شد. این یافته ها مبادله بین افزایش عملکرد حرارتی و مقاومت جریان در میکروکانال های چاه حرارتی را برجسته کرده و بینش هایی برای طراحی بهینه سیستم های خنک کننده با استفاده از نانوسیال های پایه روغنی در کاربردهای صنعتی ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، نانولوله کربنی چندجداره ، میکروکانال سینوسی ، انتقال حرارت ، افت فشار