بررسي عددي انتقال حرارت نانوسيال در ميكروكانال‌هاي همگرا و واگرا به روش دوفازي تركيبي

امروزه استفاده از نانوسيالات در ميكروكانال‌ها براي خنك‌كاري قطعات ميكروالكترونيكي كاربرد زيادي دارد. در اين مطالعه، جريان و انتقال حرارت نانوسيال در يك ميكروكانال همگرا و واگرا بررسي شده‌است. معادلات حاكم به روش المان محدود و مدل مخلوط دوفازي در نرم‌‌افزار كامسول مولتي فيزيكس حل شده‌اند. نتايج اين شبيه‌سازي براي اعداد رينولدز (100-700) و غلظت‌هاي مختلف نانوذرات (02-0/0) براي دو ميكروكانال واگرا و همگرا با شيب‌هاي مختلف (0 تا 0/05) به‌دست آمده‌است. همچنين، اثر دو نانوسيال مختلف آب-مس و اتيلن‌‌گليكول-مس در شبيه‌سازي‌ها در نظر گرفته شده‌است. قطر نانوذرات برابر با 50 نانومتر و عرض متوسط ميكروكانال‌ها 50 ميكرون است. نتايج شامل عدد ناسلت و ضريب عملكرد براي حالات مختلف به‌دست آمده است. براي نانوسيال آب - مس با كسر حجمي 1 درصد در ميكروكانال همگرا با شيب 3 درصد و رينولدز 100 نسبت به ميكروكانال تخت براي ميكروكانال همگرا حدود 1/6 برابر و براي ميكروكانال واگرا 1/1 برابر افزايش مي‌يابد. در اين حالت ضريب عملكرد براي ميكروكانال همگرا و واگرا به ترتيب 1/37 و 1/74 است. در همين شرايط براي نانوسيال اتيلن گليكول - مس عدد ناسلت براي ميكروكانال همگرا نسبت به ميكروكانال تخت 1/22 برابر و براي واگرا 1/13 برابر مي‌شود. در اين حالت نيز ضريب عملكرد براي ميكروكانال همگرا و واگرا به ترتيب 1/17 و 1/4 است.