مدل سازی عددی به حرکت درآوردن جریان نانوسیال مغناطیسی در یک سیکل خنک کاری بسته با بکارگیری میدان مغناطیسی و اثر ترمومغناطیسی

در این مقاله به مدل سازی عددی جریان فروسیال جاری در یک سیکل خنک کاری بسته پرداخته شده است که فاقد هرگونه پمپ مکانیکی می باشد. جریان فروسیال از طریق اعمال میدان مغناطیسی غیر یکنواخت و با استفاده از خاصیت ترمومفناطیسی در سیکل بسته شارش خواهد یافت. فروسیال مربوطه شامل آب و اکسید آهن با کسرهای حجمی مختلف نانوذرات بوده و قطر نانوذرات برابر 13nm در نظر گرفته شده است. برای مدل سازی جریان از مدل دوفازی مخلوط و روش حجم کنترل استفاده شده است. برای اعمال میدان مغناطیسی از یک سیملوله الکترومغناطیسی استفاده شده است و به مدل سازی پایا و همچنین گذرای جریان ایجاد شده در سیکل خنک کاری از لحظه صفر (فروسیال به صورت ساکن در داخل سیکل) پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که با اعمال میدان مغناطیسی و همچنین بهره گیری از ویژگی وابسته بودن مغناطیس پذیری به دما (اثر ترمومغناطیس) می توان باعث بوجود آمدن جریان در سیکل خنک کاری شد به طوری که با افزایش توان منبع ایجاد کننده گرما (گرمکن) در سیکل، مقدار دبی جریان در داخل سیکل افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان می دهد که برای منبع سرد (منبع دفع کننده گرما) با دمای ثابت بالاتر، دبی جریان بیشتری در سیکل خنک کاری خواهیم داشت. علاوه بر این، برای فروسیال با کسر حجمی نانوذرات بالاتر، دبی جریان بوجود آمده در سیکل خنک کاری بیشتر خواهد بود. می توان از این سیکل خنک کاری جهت خنک کاری سیستم های الکترونیکی استفاده نمود.