بررسی عددی تأثیر نانوسیال بر راندمان چاه حرارتی میکرو کانالی با استفاده از روش تاگوچی

Abstract

در این مقاله عملکرد یک چاه حرارتی میکروکانالی با دو جنس مختلف آلومینیم و مس و با نانو سیالات مختلف و سیال پایه آب و اتیلن-گلیکول مورد مطالعه قرار گرفته است. چاه حرارتی میکروکانلی شامل تعدادی میکروکانال موازی است که برای کنترل دما بر روی یک منبع گرم مانند سی‌پی‌یو کامپیوتر قرار می‌گیرد. جریان درون کانال‌ها آرام، دائمی و سیال تراکم ناپذیر است. نانوسیالات مورد استفاده همگن در نظر گرفته شده‌اند. معادلات حاکم به‌صورت سه بعدی و به‌روش عددی حجم محدود حل شدند. برای بررسی تاثیر همزمان تمامی پارامترهای اثرگذار از روش آماری تاگوچی استفاده شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که در شرایط یکسان ترکیبات مختلف نانوذرات با سیال پایه اتیلن گلیکول در مقایسه با نانوسیالات آب بیش از ده برابر افت فشار ایجاد کرده و همچنین، دمای منبع گرم در این حالت تقریباً ده درجه سانتی گراد بالاتر است. بنابراین استفاده از نانوسیالات با سیال پایه اتیلن‌گلیکول توجیه‌پذیر نیست. از دیگر یافته‌های تحقیق این است که نانو سیال آب-اکسید تیتانیوم 5/0 درصد و کانال مسی از میان وضعیت‌های در نظر گرفته شده، بهترین راندمان را برای چاه حرارتی داشته اما نانوسیال آب-اکسید آلومینیم 8 درصد و کانال مسی بهترین کاهش دما را برای منبع گرم دارد.