عددی بررسی تجربی و عددی تاثیر کاهش قطر و نسبت دمش بر خنک کاری لایه ای توسط میکرو-کانالها

در تحقیق حاضر بررسی اثر کاهش قطر و نسبت دمش بر اثربخشی خنک کاری لایه ای روی صفحه تخت با استفاده از میکروکانالها انجام شدهاست. در این راستا، تحلیل عددی سه بعدی میدان جریان و انتقال حرارت آشفته خنک کاری تراوشی در روی صفحه تخت برای قطرهای 0/0625، 0/125، 0/25، 0/5 و 1 میلیمتر در نسبت دمش های BR=0,25 الی BR=1,5 با استفاده از مدل RNG k-ε انجام شده است. سپس اعتبارسنجی برای تک سوراخ تزریق به قطر 1 میلیمتر با ساخت آن بر روی صفحه تخت و انجام تست های صورت پذیرفت است . نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با کاهش قطر سوراخ تزریق، اثربخشی مرکزی در فاصله های نزدیک سوراخ ( نسبت فاصله از سوراخ به قطر برابر (10 برای نسبت دمش های کوچکتر 0/25 و 0/5 عملکرد بهتر خنک کاری را به همراه دارند. دلیل این مطلب، جدا شدن جت خنک کننده از سطح در نزدیکی سوراخ تزریق در صورت بالا بودن نسبت دمش میباشد. این در حالی است که برای فواصل دورتر از سوراخ ( D / x بزرگتر از (10 برای نسبت دمشهای بزرگتر پارامتر اثربخشی مرکزی را افزایش داده و نتیجتا0 بهبود عملکرد خنک کاری را به همراه خواهند داشت. همچنین، با افزایش نسبت دمش به دلیل تشکیل گردابه های قوی و جدایی جریان و فاصله گرفتن جریان از سطح اثربخشی خنک کاری با کاهش روبرو میشود.نکته ی مهم مستثنی بودن سوراخ تزریق62/5 میکرونی است. بدین صورت که افزایش نسبت دمش در بازه ی 0/25) تا (1/5 همواره بهبود خنک کاری را به همراه خواهد داشت. دلیل این موضوع، جدا نشدن جت خنک کننده از سطح با افزایش نسبت دمش (تا (1/5 در قطر 62/5 میکرون میباشد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، میکرو کانال ، صفحه تخت ، خنک کاری لایه ای ، انتقال حرارت آشفته ، خنک کاری تراوشی ، اثربخشی خنک کاری.