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

Abstract

در این مقاله به مدل‌سازی عددی جریان فروسیال جاری در یک سیکل خنک‌کاری 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 می‌دهد که با اعمال میدان مغناطیسی و همچنین بهره گیری از ویژگی وابسته بودن مغناطیس پذیری به دما (اثر ترمومغناطیس) می‌توان 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 می‌دهد که برای منبع سرد (منبع دفع کننده گرما) با دمای ثابت بالاتر، دبی جریان بیشتری در سیکل خنک‌کاری خواهیم داشت. علاوه بر این، برای فروسیال با کسر حجمی نانوذرات بالاتر، دبی جریان بوجود آمده در سیکل خنک‌کاری بیشتر خواهد بود. می‌توان از این سیکل خنک‌کاری جهت خنک‌کاری سیستم های الکترونیکی استفاده نمود.