رفتن به محتوای اصلی
x
تحلیل ساختاری و تعیین چیدمان بهینه ماده متخلخل جهت بهبود عملكرد میكروكانالهای جاذب حرارت
تاریخ دفاع
استاد

محمدرضا توكلي نژاد

دانشکده
مكانیك_آموزش مجازی و پردیس

  

کوچک­سازی وفشرده­سازیهرچه بیشتر تجهیزات الکترونیکی موجب ایجاد گرمایبیشتریبهازایواحدسطحوافزایش قابل توجه دمای اجزای الکترونیکی می­شود. در نتیجهکنترل و حفظ دمای این سطوح در بازه­ای قابل قبول اهمیت بسیاری دارد.استفادهاز میکروکانال­های جاذب حرارتبهدلیل نیاز به سیال خنک­کننده کموضریبانتقالحرارتبالاتوجهزیادیرابهخودجلبکردهاست.درسال­های اخیر پژوهشگران تلاش­های بیشماری برای افزایش هرچه بیشتر راندمان حرارتیمیکروکانال­ها انجام داده­اند. یکی از این روش­ها استفاده از مواد متخلخل داخل میکروکانالمی­باشد. اما تاکنون اثر پارامترهای مشخصه مواد متخلخل و همچنین تاثیر توامان موادمتخلخل و میکروکانال­ها بر روی عملکرد اینگونه از میکروکانال­ها با شرط حجم ثابتبررسی نشده است. بنابراین دراین پژوهش تاثیرات مجزا و متقابل پارامترهای مشخصه محیط­های متخلخل از جمله میزانتخلخل، با بکارگیری روش عددی دینامیک سیالات محاسباتی سه بعدی مورد بررسی قرار گرفت.در این پژوهش آنالیز و تحلیل به ترتیب زیر انجام شد:   الف) در ابتدا حجم ماده متخلخل ثابت فرض شد و باتوجه به اینکه ضخامت بهینه دیواره­های میکروکانال بدون ماده متخلخل قبلا بدستآمده، هدف اول این پژوهش تعیین ضخامت بهینه ماده متخلخل در هر دیواره است. ب) درگام دوم، حجم ماده متخلخل و حجم قسمت جامد میکروکانال ثابت فرض شد و تعیین ضخامتبهینه توامان دیواره میکروکانال و ماده متخلخل هدف این قسمت از پژوهش است. سپس بااین قید ثابت، میزان تخلخل بهینه ماده متخلخل، چیدمان بهینه آن و چیدمان بهینهتوامان ماده متخلخل و میکروکانال بدست آمد. این پژوهش برای چهار میزان تخلخل 8/0،85/0، 9/0 و 95/0 بررسی شد و نتایج نشان داد که در تخلخل­های کمتر ماکزیمم دمایسطح مینیمم می­شود. همچنین در پایان، هندسه بهینه و بهترین ضخامت برای لایه­هایمتخلخل و قسمت جامد میکروکانال جاذب حرارت مشخص شد. و نتایج نشان­دهنده این حقیقتاست که با اضافه کردن لایه­های متخلخل به دهانه داخلی میکروکانال و بهینه کردنضخامت و ساختار آن، ماکزیمم دمای سطح سه تا ده کلوین کاهش یافت.   لازم به ذکر است که در گام نخست از روش تئوریساختاری و در گام بعدی به علت زیاد بودن درجات آزادی از روش طراحی آزمایش استفادهشده است.

تحت نظارت وف ایرانی