سید حسین مظلومی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
مرتضی خوشوقت علی آبادی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
مرتضی محمدی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
سید مسعود حسنی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

در این پژوهش از دو هندسه کلی میکروکانال (مستقیم و Vشکل ) با چهار حالت متفاوت ( پیوسته، پیوسته منقطع، منقطع خطی، منقطع غیرخطی ) استفاده شده است. سیال کاری در ابتدا آب نظر گرفته شده است. اثرات انقطاع پین ها در رینولدزهای مختلف ( 100-900 ) بر روی عملکرد هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مهم نظیر عدد ناسلت، افت فشار و ضریب عملکرد هیدرولیکی حرارتی میکروکانال با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد هندسه های دارای پین فین سبب افزایش عدد ناسلت و افزایش افت فشار در مقایسه با هندسه های پیوسته شده است. همچنین توزیع دمای یکنواخت تری دارند و مانع از ایجاد نقاط داغ در میکروکانال می شوند. هندسه های دارای پین V شکل به دلیل ایجاد اغتشاش در بالک سیال و تولید جریان های چرخشی سبب افزایش افت فشار همراه با افزایش عدد ناسلت می شود.از میان حالت های مختلف حالت منقطع غیرخطی برای هر دو هندسه کلی بیشترین افت فشار و عدد ناسلت را نشان می دهد. همچنین دارای بالاترین ضریب عملکرد هیدرولیکی حرارتی می باشند. سپس با ترکیب پین فین های مستقیم و V شکل، افت فشار نسبت به میکروکانال V شکل کاهش یافت. همچنین استفاده از نانوسیال آب/ Al2O3 منجر به افزایش عدد ناسلت و افزایش افت فشار در چاه حرارتی می گردد. با افزایش غلظت نانوذرات در سیال پایه عملکرد هیدرولیکی حرارتی و افت فشار افزایش می یابد.

چاه حرارتی، میکروکانال، افت فشار، عملکرد هیدرولیکی