عملکرد حرارتی میکروچاه گرمایی حاوی سوسپانسیون مواد تغییر فاز دهنده با مقطع بیضوی متخلخل

در این مقاله به بررسی عملکرد حرارتی میکرو چاه گرمایی حاوی سوسپانسیون مواد تغییر فاز دهنده با سطح مقطع بیضوی متخلخل پرداخته شده است. حل معادلات اساسی حاکم بر مسیله بر اساس روش المان محدود می باشد و شبیه سازی با استفاده از نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس 6/5 انجام شده است. از معادله ی فورشهایمر- بریکمن- دارسی برای توصیف جریان عبوری از محیط متخلخل بهره برده شده است. در کار حاضر، تجزیه و تحلیل آرایش تخلخل (ε) و ضخامت ناحیه ی متخلخل بر ویژگی های حرارتی و هیدرولیکی تحت سرعت های ورودی مختلف صورت گرفته است. افزایش قطر کوچک بیضی، موجب کاهش قطر مقطع متخلخل شده و با افزایش سرعت ورودی سیال افت فشار کاهش می یابد به طوری که در 275/0= b میلیمتر و 2= متر بر ثانیه افت فشار نسبت به 175/0 =b میلیمتر، 34/62 درصد کاهش یافته و مقاومت حرارتی 50/35 درصد افزایش یافته است. در سرعت های ورودی پایین ضریب عملکرد کمتر از 1 بوده و دلیل آن کاهش مومنتوم المان های سیال به دلیل وجود دیواره متخلخل بوده و با افزایش سرعت، ضریب عملکرد بیشتر از 1 می شود زیرا افزایش مومنتوم و همچنین افزایش سطح تماس مابین سیال و ماتریس جامد موجب بهبود عملکرد حرارتی شده و این امر نشانگر برتری میکروچاه گرمایی متخلخل نسبت به میکروچاه گرمایی بدون محیط متخلخل می باشد.