کنترل مشخصات فیزیکی ناحیه متخلخل در المان های دوفازی کنترل حرارت

افزایش چگالی حرارتی در سیستم های الکترونیکی و محدودیت های سامانه های غیرفعال، نیازمند بهینه سازی المان های دوفازی انتقال حرارت نظیر لوله های حرارتی است. عملکرد این المان ها به طور مستقیم به مشخصات ناحیه متخلخل داخلی وابسته است که فشار مویینگی و تراوایی آن نقش کلیدی در بازگرداندن سیال و پایداری فرآیند تغییر فاز دارد. در این پژوهش، نمونه های متخلخل با پودر مس کروی و دندریتی و با استفاده از روش تف جوشی و فضانگهدار (نمک و اوره) تولید شد و میانگین اندازه حفرات، تخلخل و تراوایی آن ها اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که استفاده از پودر مس کروی با میانگین اندازه ۲۰ میکرون و نسبت حجمی ۶۰% نمک به عنوان فضانگهدار، بهترین توازن بین فشار مویینگی و تراوایی را فراهم می کند؛ میانگین قطر حفرات برابر ۹.۰۷۳ میکرون، تخلخل ۶۳.۷۷%، تراوایی ۰.۲۲۹ دارسی و قدرت پمپ مویینگی ۷.۱۸ کیلوپاسکال به دست آمد. نمونه های دیگر، شامل پودر کروی با اندازه بزرگ تر یا پودر دندریتی، نتایج ضعیف تری از نظر پارامتر عملکرد W نشان دادند. استفاده از فضانگهدار، امکان حفظ تخلخل بالا و حفرات ریز همزمان را فراهم می کند، در حالی که کنترل دقیق دما و زمان تف جوشی برای جلوگیری از ذوب و حرکت فضانگهدار ضروری است. یافته های این مطالعه می تواند به عنوان مرجعی برای طراحی و بهینه سازی فیتیله های متخلخل در المان های دوفازی با کاربرد صنعتی و فضایی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مواد متخلخل ، لوله حرارتی ، میانگین سایز حفرات ، بهینه سازی ، روش تعیین اندازه منافذ با موئینگی