بررسی عددی تاثیر اندازه ی نانوذرات مختلف بر روی عملکرد حرارتی نانوسیال در میکروکانال گرماگیر

توسعه ی روش های مدیریت حرارتی برای دستگاه های الکترونیکی پیشرفته به ویژه در مقیاس های میکرو و نانو از مسائل مهمی می باشد که به طور مستقیم بر کارآیی سیستم تاثیرگذار است. یکی از تکنولوژی های کارآمد در این زمینه، استفاده از میکروکانال گرماگیر جهت افزایش عملکرد حرارتی می باشد که امروزه تحقیقات فراوانی بر روی آن صورت می گیرد. هدف این پژوهش، بررسی عددی اندازه ی نانوذرات بر عملکرد حرارتی یک میکروکانال گرماگیر ذوزنقه ای شکل می باشد. در مطالعه ی حاضر، کاربرد نانوسیال های آب – آلومینا (Al2O3) و آب – CuO با استفاده از دیدگاه دوفازی اولرین – اولرین مدل سازی شده است و حل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به روش حجم محدود با معیار همگرایی 〖10〗^(-6) توسط نرم افزار فلوئنت صورت گرفته است. همچنین از آنجایی که در بیشتر مطالعات انجام شده، نانوسیال به عنوان یک سیال همگن (تک فاز) شبیه سازی شده است مقایسه ای میان مدل سازی دوفازی حاضر با مدل سازی همگن صورت گرفته است و مشخص شد که نتایج مدل دوفازی 8/13 % بهتر از نتایج تک فازی ادبیات فن است. اگرچه افزودن هر دو نانوذره باعث افزایش انتقال حرارت در میکروکانال می شود اما نتایج نشان می دهند با افزایش قطر نانوذرات، نرخ انتقال حرارت کاهش می یاب، به طوری که (Al2O3) دارای کاهش 63/6 % و CuO دارای کاهش 022/5 % است که در این بین، نانوذرات آلومینا دارای ضریب انتقال حرارت کوچک تری نسبت به نانوذرات CuO می-باشند. از این رو، نانوسیال آب – CuO برای هندسه ی ذوزنقه ای شکل، مناسب تر بوده و با بهینه سازی اندازه ی ذرات می توان بازده حرارتی سیستم را به حداکثر رساند.