بهبود عملكرد هيدروليكيحرارتي چاه هاي حرارتي ميكروكانال با استفاده از پينفين هاي V شكل و نانوسيال Al2O3/آب

افزايش انتقال حرارت همزمان با كاهش افت فشار، كاهش اندازه و حجم، موضوعي است كه طي چهار دهه مورد بررسي قرار گرفته است. ميكروكانال‌ها مي توانند جريان آرام را به گونه‌اي در كانال‌ها تثبيت نمايند كه ضرايب انتقال حرارت بالايي حاصل گردد. در اين پژوهش از دو هندسه كلي ( مستقيم و Vشكل ) با چهار حالت متفاوت انقطاع (پيوسته، پيوستهمنقطع، منقطع خطي، منقطع غيرخطي) استفاده شده است . سيال كاري آب مي باشد. اثرات هندسه ها و انقطاع پين ها در رينولدزهاي مختلف (100900) بر روي افزايش انتقال حرارت ميكروكانال بررسي شد. پارامترهاي مهم از قبيل عدد ناسلت، افت فشار، ضريب انتقال حرارت و ضريب عملكرد هيدروليكيحرارتي ارزيابي شد. شبيه سازي توسط نرم افزار فلوئنت17 انجام شد. نتايج نشان مي دهند ميكروكانال‌هاي منقطع سبب افزايش ضريب انتقال حرارت و عدد ناسلت در مقايسه با هندسه هاي مستقيم شده است. همچنين توزيع دماي يكنواخت‌تري دارند و مانع از ايجاد نقاط داغ در ميكروكانال مي‌شوند. ميكروكانال‌هاي داراي پين V شكل بدليل ايجاد اغتشاش در بالك سيال و توليد جريان هاي چرخشي نتايج بهتري را گزارش مي‌دهند. از ميان حالت‌هاي مختلف، حالت منقطع غيرخطي براي هر دو هندسه كلي داراي بالاترين ضريب عملكرد هيدروليكيحرارتي مي‌باشد، كه تقريبا 5/1 برابر حالت پايه است. سپس با تغيير سيال كاري با نانوسيال آب/Al2O3، اثرات آن مورد يررسي قرار گرفت. نانوسيال باعث افزايش ضريب عملكرد هيدروليكيحرارتي تا 83/1 برابر براي هندسه مستقيم منقطع غيرخطي و 77/1 برابر براي هندسه Vشكل منقطع غيرخطي نسبت به حالت پايه گرديد. همچنين افزايش غلظت نانوذرات سبب بهبود عملكرد هيدروليكيحرارتي شد.