بررسي ميدان جريان نانوسيال و انتقال حرارت توأمان در چاه‌گرمايي‌ميكروكانالي با ميكروكانال‌هاي‌مثلثي و چهارآرايش‌ مختلف

در اين مقاله ميدان جريان و انتقال حرارت نانوسيال آب- اكسيد آلومينيوم در يك چاه گرمايي ميكروكانالي مستطيلي، شامل هفت ميكروكانال با مقطع مثلثي متساوي الساقين، به صورت عددي و سه بعدي با لحاظ نمودن هدايت در قسمت هاي جامد بررسي شده است. معادلات حاكم با روش حجم محدود بر مبناي اجزا محدود و با استفاده از الگوريتم كاپلد حل شده اند. هدف اصلي بررسي اثر چهار آرايش مختلف بر روي ميدان جريان و انتقال حرارت نانوسيال آب- اكسيد آلومينيوم بوده است. استفاده از نانوسيال و افزايش كسر حجمي از صفر تا 4 درصد موجب افزايش عدد ناسلت متوسط بين 72 / 4% تا 47 / 5%، كاهش مقاومت حرارتي بين 81 / 1% تا 34 / 2% و كاهش نسبت بيشينه اختلاف دماي كف چاه گرمايي به شار حرارتي بين 28 / 1% تا %1/56 مي شود. آرايش I نسبت به سه آرايش ديگر بين 69 / 1% تا 33 / 18 % عدد ناسلت متوسط بيشتر، بين 55 / 3% تا 29 / 29 % مقاومت حرارتي كمتر و بين 23 / 5% تا 25 / 36 % نسبت بيشينه اختلاف دماي كف چاه گرمايي به شار حرارتي كمتر دارد. همچنين شاخص هاي عملكرد چاه گرمايي با در نظر گرفتن اثر حركت براوني بين 1/ 0% تا 75 / 0% و با در نظر گرفتن خواص متغير با دما بين 9/ 1% تا 9/ 3% بهبود پيدا مي نمايند.