بررسی افزایش انتقال حرارت سیال پلیمری در میکروکانال مارپیچی با مدلFENE-P

پیشرفت های اخیر در میکروسیستم ها از جمله وسایل الکترونیکی توجه بسیاری را به خود جلب کرد است. یکی از اصول بسیار مهم در میکروسیستم ها و از جمله وسایل الکترونیکی مثل چیپ ها خنک کاری آن هاست. استفاده از یک سیستم که در کمترین مکان ممکن حداکثر انتقال حرارت را داشته باشد یکی از اصول اصلی در این وسایل می باشد. از اینرو جریان سیال غیرنیوتونی (ویسکوالاستیک) در یک کانال مارپیچ که دارای یک دیواره دما ثابت و یک دیواره عایق است، مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر پارامترهای مختلف درسیال غیرنیوتنی با استفاده از مدلFENE-P در این سیستم موردمطالعه قرار گرفته است. ابتدا تاثیر افزایش وسنبرگ در کنار تغییر رینولدز (برای یک سیال مشخص با تغییر دبی) بررسی شد. در هر یک از این قسمت ها سیال پلیمری با سیال نیوتنی مقایسه شده است. در مقایسه بین سیال نیوتنی و غیرنیوتنی مشاهده شد که انتقال حرارت نزدیک به 8% افزایش پیدا کرده است. البته این امر سبب افزایش اختلاف فشار ورود خروج شده که به معنی افزایش قدرت پمپ انتخابی است. در ضمن هندسه مارپیچ سبب افزایش انتقال حرارت 34 درصدی شده است. بصورت مشابه این کار نیز سبب افزایش افت فشار می شود. به طور کلی در طراحی این نوع سیستم ها در نظر گرفتن افت فشار که نمایانگر هزینه سیستم می باشد، باید مدنظر باشد.

کلیدواژه ها:

سیال غیرنیوتنی ، انتقال حرارت ، میکروکانال ، کانال مارپیچ