پیش بینی انحراف از جوشش هسته ای در یک مینی کانال بکمک دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

ازدیاد مقدار انرژی گرمایی تولیدی توسط مدارهای الکترونیکی که خود همواره روز به روز در حال کوچک شدن در ابعاد و اندازه می باشند، نیاز به خنک سازی هر چه کارآمد تر این مدارها را ضروری می سازد. تلاش های اخیر محققین نشان داده است که با عبور جریان دوفازی جوششی از مینی کانال ها می توان به ضرایب انتقال حرارت مطلوب دست پیدا کرد. رخ دادن پدیده خشک شدگی و به دنبال آن افزایش ناگهانی دما به واسطه ی شار گرمای بحرانی از چالش های پیش رو در این زمینه می باشد. در این پژوهش به کمک دینامیک سیالات محاسباتی، پدیده انحراف از جوشش هسته ای در یک مینی کانال مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تحلیل میدان جریان از معادلات پیوستگی، مومنتم، انرژی برای هر فاز و از نحوه سهم بندی مدل شار حرارتی اعمالی به دیواره توسط موسسه تحقیقاتی رنسلر در کنار اصلاحات لازم برای شرایط جوشش بحرانی استفاده شده است. در کنار صحت سنجی مدلسازی میدان جریان همراه با جوشش بویژه در شرایط جوشش فیلمی، مشاهده گردید که در صورت اعمال شار حرارتی بحرانی در یک مینی کانال، پدیده انحراف از جوشش هسته ای اتفاق و لایه ای از بخار در مجاورت دیواره شکل گرفته، در عین حال غالب میدان جریان، هنوز به صورت مایع مادون سرد است.