بهینه سازی انتقال حرارت میکرومبادله کن دو لایه ای مستقیم و مارپیچ

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 هیات علمی/ دانشگاه تبریز

چکیده

بهینه سازی با تغییر پارامتر های هندسی و هیدرودینامیکی جریان میکروکانال انجام گرفته شده است. معادلات حاکم به صورت عددی و به روش حجم محدود حل شده اند. طبق نتایج حالت مستقیم، تعداد کانال، عرض دنده و سرعت ورودی کانال پایینی تاثیر قابل توجهی در عملکرد حرارتی میکروکانال مستقیم خواهند داشت. از آنجاییکه هندسه مارپیچ در ادبیات فن تا به حال بررسی نشده است، لذا در این تحقیق به بررسی هندسه مارپیچ در عملکرد خنک کاری میکروکانال نیز پرداخته شده است. در این حالت نیز نتایج نشان می دهد که هرچه شعاع انحنا کاهش یابد خنک کاری بهبود می یابد.

کلیدواژه‌ها


[1] Tuckerman, D. B., and Pease, R. F. W., “High-performance Heat Sinking for VLSI”, IEEE Electron Device Lett., Vol. 2, No. 5, pp. 126–129, (1981).

 

[2] Lin, L., Chen, Y., Zhang, X., and Wang, X., “Optimization of Geometry and Flow Rate Distribution For Double-layer Microchannel Heat Sink”, Int. J. Therm. Sci., Vol. 78, pp. 158–168, (2014).

 

[3] Chai, L., Dong, G., Sheng, H., Xia, G. D., and Wang, H.S., “Laminar Flow and Heat Transfer Characteristics of Interrupted Microchannel Heat Sink with Ribs in the Transverse Microchambers”, Int. J. Therm. Sci., Vol. 110, pp. 1–11, (2016).

 

[4] Nouri, R., Gorji, M., and Domir. D., “Numerical Investigaation of Magnetic Field Effect on Forced Convection Heat Transfer of Nanofluid in a Sinusoidal Channel”, Modares Mechanical Engineering, Vol. 13, pp. 43-55,  (2014).

 

[5] Hung, T. C., Yan, W. M., and Li, W. P., “Analysis of Heat Transfer Characteristics of Double-layered Microchannel Heat Sink”, Int. J. Heat Mass Transf, Vol. 55, No. 11–12, pp. 3090–3099, May (2012).

 

[6] Wang, X. D., An, B., Lin, L., and Lee, D. J., “Inverse Geometric Optimization for Geometry of  Nanofluid-cooled Microchannel Heat Sink”, Appl. Therm. Eng., Vol. 55, No. 1–2, pp. 87–94, (2013).

 

[7] Manay, E.,  and Sahin, B., “The Effect of Microchannel Height on Performance of Nanofluids”, Int. J. Heat Mass Transf. Vol. 95, pp. 307–320, Apr. (2016).

 

[8] Vafai, K., and Zhu, L., “Analysis of Two-layered Micro-channel Heat Sink Concept in Electronic Cooling”, Int. J. Heat Mass Transf, Vol. 42, No. 12, pp. 2287–2297, (1999).

 

[9] Jeevan, K., Azid, I. A., and Seetharamu, K. N., “Optimization of Double Layer Counter Flow (DLCF) Micro-channel Heat Sink used for Cooling Chips Directly”, Proceedings of 6th Electronics Packaging Technology Conference, pp. 553–558, (2004).

 

[10] Vafai, K.,  and Khaled, A. R., “Analysis of Flexible Microchannel Heat Sink Systems”, Int. J. Heat Mass Transf, Vol. 48, No. 9, pp. 1739–1746, (2005).

 

[11] Chong, S. H., Ooi, K. T., and Wong, T. N., “Optimisation of Single and Double Layer Counter Flow Microchannel Heat Sinks”, Appl. Therm. Eng, Vol. 22, No. 14, pp. 1569–1585, (2002).

 

[12] Li, P., Luo, Y., Zhang, D., and Xie, Y., “International Journal of Heat and Mass Transfer Flow and heat transfer Characteristics and Optimization Study on the Water-cooled Microchannel Heat Sinks with Dimple and Pin-fin”, Int. J. Heat Mass Transf, Vol. 119, pp. 152–162, (2018).

 

[13] Wang, H., Chen, Z., and Gao, J., “Influence of Geometric Parameters on Flow and Heat Transfer Performance of Microchannel Heat Sink”, Appl. Therm. Eng,  Vol. 107, pp. 870-879, (2016).

 

 [14] White, F. M., "Fluid Mechanics", Seventh ed. Mc-Graw-Hill, (2009).