بررسی اثرات زبری سطح بر انتقال حرارت در میکروپره های محدب باریک شونده

در این تحقیق، انتقال حرارت در میکروپره ی محدب باریک شونده که دارای سطحی زبر با یک توزیع گاوسی می باشد. در حالت پایا مورد بررسی قرارگرفته است اثرات زبری سطح با استفاده از رابطه تجربی پیشنهاد شده توسط لامبرت وفلچر اعمال شده است وبا در نظر گرفتن تغییر سطح مقطع در طول پره که ناشی از باریک شوندگی محدب آن می باشد، معادله انتقال حرارت حاکم در این پژوهش بدست آمده است. باتوجه به پیچیدگی زیاد معادله مذکور و عدم وجود راه حل تحلیلی برای آن، از روش عددی تفاضل محدود برای حل مسئله وبررسی اثرات زبری کمک گرفته شده است. بررسی صحت ودقت روش عددی به کار گرفته شده با استفاده ازنتایج حل تحلیلی موجود مربوط به دو نوع پره خاص انجام شده است. سپس، اثرات تغییر عدد ناسلت و زبری سطح بر توزیع دما، شار حرارتی و مقاومت حرارتی میکرو پره ی زبر درحالت محدب باریک شونده موردمطالعه قرار گرفته است با توجه به نتایج بدست آمده، در مقایسه با حالت بدون زبری، وجود زبری نسبی سطح 0/34 باعث کاهش حدود 2 درصدی در دمای نوک پره محدب باریک شونده می گردد.علاوه بر این در هر عدد ناسلت، مقدار بهینه ای برای زبری سطح وجود دارد که در اثر آن، شار حرارتی حداکثر می شود ضمنا اثرات زبری سطح بر انتقال حرارت از میکرو پره، در اعداد ناسلت پایین قابل توجه می باشد.

کلیدواژه ها:

میکروپره ها ، زبری گاوسی ، باریک شوندگی محدب ، عدد ناسلت ، انتقال حرارت