شبیه سازی عددی اثر میدان مغناطیسی بر عملکرد حرارتی، ترموهیدرولیکی و تولید انتروپی در چاه گرمایی میکروکانالی سیلیکونی تحت شار حرارتی یکنواخت

در این پژوهش به بررسی اثر میدان مغناطیسی بر عملکرد حرارتی، ترموهیدرولیکی و تولید انتروپی جریان آب در چاه گرمایی میکروکانالی سیلیکونی ذوزنقه ای شکل، با چهار آرایش مختلف، به صورت سه‎بعدی و عددی پرداخته شده است. تراشه الکترونیکی متصل به کف چاه گرمایی شار حرارتی یکنواخت 50کیلووات بر مترمربع تولید می کند. شبیه سازی ها برای دبی های جرمی 02/0، 03/0، 04/0 و 05/0گرم بر ثانیه و اعداد هارتمن صفر، 2، 4، 8 و 16 انجام شده است. نتایج نشان می دهد در مجموع آرایشA (ورودی به مرکز ناحیه توزیع کننده و خروجی از مرکز ناحیه جمع کننده) بهترین آرایش است. نتایج برای بهترین آرایش نشان می دهد برای همه دبی جرمی ها با افزایش عدد هارتمن از صفر تا 16، مقاومت حرارتی بین 39/4% تا 15/9%، نسبت بیشینه اختلاف دمای تراشه الکترونیکی به شار حرارتی بین 81/1% تا 91/7% و معیار ارزیابی عملکرد بین 61/81% تا 15/87% کاهش و تولید انتروپی حرارتی کل بین 13/10% تا 07/77% افزایش می یابد. هم چنین در عدد هارتمن ثابت با افزایش دبی جرمی عدد ناسلت متوسط، تولید انتروپی اصطکاکی و مغناطیسی افزایش و مقاومت حرارتی، نسبت بیشینه اختلاف دمای تراشه الکترونیکی به شار حرارتی، معیار ارزیابی عملکرد، تولید انتروپی حرارتی سیال و جامد و تولید انتروپی کل کاهش می یابد. در بهترین آرایش، بهترین عملکرد از دیدگاه حرارتی برای دبی جرمی 05/0گرم بر ثانیه و عدد هارتمن16 و از دیدگاه ترموهیدرولیکی و تولید انتروپی برای دبی جرمی 02/0گرم بر ثانیه و عدد هارتمن صفر رخ می دهد. نتایج تحقیق حاضر می تواند به عنوان یک ابزار طراحی در میکروپمپ های هیدرودینامیک مغناطیسی، قطعات میکروالکترونیک و سیستم های خنک کاری در مقیاس میکرو مورد استفاده قرار گیرد.