بهینه سازی راندمان حرارتی چاه حرارتی میکروکانال مربعی و دایرهای به وسیله الگوریتم ژنتیک

به دلیل محدودیت فضا برای استفاده از خنک نمودن هوا، انتقال حرارت و افت فشار در میکروکانالها به طور گسترده توسط محققان مورد مطالعه قرارگرفته است. استفاده از چاه های حرارتی یکی از راه های افزایش انتقال حرارت م ی باشد . به طورکل ی انتخاب هندسه در چاه های حرارتی دارای اهمیت زیادی است زیرا تفاوت در هندسه منجر به تغییر در مقاومت حرارتی و افت فشار می گردد؛ به طوری که مقاومت حرارتی بیشتر و افت فشار کمتر، باعث هزینه کمتر شده و راندمان را بهبود م ی بخشد . علاوه بر هندسه نحوه چیدمان میکروکانالها در چاه حرارتی نیز حائز اهمیت است. بهینه سازی قطر هیدرولیکی و نسبت عرضچاه حرارتی به عرض کانال می تواند سبب تغییر در افت فشار و مقاومت حرارتی گردد و در نتیجه انتخاب چی دمان و تعداد میکروکانال در چاه حرارتی باید به گونه ای باشد تا بیش ترین انتقال حرارت میسر شود. به طورکل ی کاهش مقاومت حرارت ی منجر به افزایش افت فشار می گردد. لذا این پژوهش در پی یافتن شرایط بهینه ای برای میکرو چاه حرارت ی با سطح مقطعدایره ای و مربعی خواهد بود. برای این منظور از الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی قطر هیدرولیکی و نسبت عرض چاه حرارتی به عرض کانال استفاده شده تا اثرات این تغییرات بر روی افت فشار، مقاومت حرارت ی و توان پمپاژ مشاهده گردد . در انتها حالت بهینه چاه حرارتی برای میکروکانال با سطح مقطع مربعی و دایروی ارائه خواهد شد. نتایج نشان می دهد که حالت بهینه دارای 16 میکروکانال بوده و در بین دو هندسه، میکروکانال دایرهای از نظر گرمایی و هیدرودینامیکی عملکرد بهتری را دارد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، چاه حرارتی میکروکانال ، راندمان حرارتی ، الگوریتم ژنتیک