بررسی تجربی خنک کاری دوفاز مبتنی بر جوشش جریان سیال در سیستم های انتقال حرارت میکرو

در این مطالعه، جوشش جریان اتانول به عنوان یک روش خنک کاری دوفاز در میکروکانال با شار ثابت، به صورت تجربی بررسی و با خنک کاری تک فاز مبتنی بر روغن انتقال حرارت مقایسه شد. آزمایش ها در سطوح مختلف شار حرارتی و دو دبی متفاوت اتانول انجام شد و توزیع مکانی و رفتار گذرای دمای دیواره مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شارهای حرارتی پایین، اختلاف معناداری میان عملکرد سیالات مشاهده نمی شود؛ با این حال، با افزایش شار حرارتی، شروع جوشش جریان اتانول منجر به کاهش محسوس دمای دیواره، بهبود یکنواختی توزیع دما و کنترل بهتر رفتار گذرای سیستم می شود. همچنین کاهش دبی اتانول، به دلیل افزایش زمان ماند سیال در ناحیه گرم شونده، سهم انتقال حرارت نهان را تقویت کرده و دمای پایای دیواره را در سطح پایین تری تثبیت می کند. این نتایج بیانگر آن است که خنک کاری مبتنی بر جوشش جریان اتانول می تواند گزینه ای مناسب برای مدیریت حرارتی سامانه های میکرو و کاربردهای با شار حرارتی بالا باشد و با کاهش ۱۵۰ درصدی دمای سطح گامی مهم در سیستم های خنک کاری میکرو مقیاس برداشته شود.

کلیدواژه ها:

جوشش جریان ، خنک کاری ، جریان دوفاز ، میکروکانال