این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی و مدیریت انرژی، جلد ۱۲، شماره ۴، صفحات ۱۰۰-۱۱۳
عنوان فارسی بررسی عملکرد ترموهیدرولیکی و کاهش مصرف انرژی یک چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی با نانوسیال هیبریدی حاوی نانوصفحات گرافن- پلاتین
چکیده فارسی مقاله با توجه به شار حرارتی بالا در تجهیزات الکترونیکی، خنک‌سازی بهتر این تجهیزات با استفاده از چاه حرارتی میکروکانالی امروزه مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است، اما توجه به کاهش مصرف انرژی یکی از موارد ضروری است که مورد توجه محققان و سازندگان قرار گرفته است. خصوصیات ترموهیدرولیکی و صرفه‌جویی در انرژی برای نانوسیال هیبریدی حاوی نانوصفحات گرافن-پلاتین با سیال پایۀ آب در داخل یک چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی برای جریان آرام به‌صورت عددی برای کسرحجمی‌های مختلف نانوسیال (02/0=φ، 06/0=φ و 1/0%=φ) و اعدد رینولدز (20 Re= تا 100Re=) بررسی شده است. خواص نانوسیال هیبریدی وابسته به دما در نظر گرفته شد. با توجه به مطالعات انجام‌شده در این تحقیق، نانوسیال هیبریدی حاوی نانوصفحات گرافن-پلاتین در یک چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی عملکرد انتقال حرارت را بهبود می‌بخشد. فاکتور یکنواختی خنک‌کنندگی به‌عنوان معیاری برای تشخیص مناطق با حرارت بالا با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوسیال کاهش می‌یابد. عدد ناسلت (Nu) با افزایش رینولدز و کسر حجمی نانوسیال افزایش می‌یابد. 10/38 Numax= برای 100Re= و 1/0%=φ و 17/24 Numin=برای 20 Re=و 0=φ به دست می‌آید. مقاومت حرارتی با افزایش کسر حجمی نانوسیال و عدد رینولدز کاهش می‌یابد. با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوسیال، افت فشار افزایش می‌یابد. همچنین، در اعداد رینولدز پایین (20Re=)، اختلاف افت فشار در کسر حجمی‌های مختلف ناچیز است. برای تمام مقادیر کسر حجمی نانوسیال، مقدار معیار ارزیابی عملکرد (PEC) بیشتر از 1 است که نشان‌دهندۀ بهبود راندمان چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی با استفاده از نانوسیال است. همچنین برای تمام مقادیر رینولدز، معیار ارزیابی عملکرد با افزایش کسر حجمی افزایش می‌یابد. PECmax برای 20 Re= و 02/0%=φ به دست می‌آید. تفاوت چندانی در معیار ارزیابی عملکرد برای کسرحجمی‌های بالاتر (06/0% و 1/0%) و اعداد رینولدز بالاتر (40 تا 100) وجود ندارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی، مشخصات ترموهیدرولیکی، نانوصفحات گرافن-پلاتین، نانوسیال هیبریدی، معیار ارزیابی عملکرد،
عنوان انگلیسی Numerical Study of Thethermohydraulic and Energy-saving Performance of a Graphene Nanoplatelet-platinum Hybrid Nanofluid inside a Manifold Microchannel Heat Sink
چکیده انگلیسی مقاله Due to high heat flux in electronic equipment, the better cooling of these equipment using microchannel heat sink is of interest to many researchers today. However, paying attention to reducing energy consumption is also one of the essential issues that has attracted the attention of researchers and manufacturers.Thermohydraulic characteristics and energy saving of a water-based graphene nanoplatelet-platinum hybrid nanofluid inside a manifold microchannel heat sink for laminar flow have been investigated numerically for various nanofluid volume fractions (φ=0.02, 0.06, and 0.1%) and Reynolds number (Re=20 to 100). The Properties of hybrid nanofluid were considered temperature-dependent. According to studies conducted in this research, graphene nanoplatelet-platinum hybrid nanofluid in a manifold microchannel heat sink improves heat transfer performance. Cooling uniformity factor as a criterion for diagnosing of hotspot regions decreases with an increase in Reynolds number and nanofluid volume fraction. Nusselt number (Nu) increases with an increase in the Reynolds and nanofluid volume fraction. Numax=38.10 is obtained for Re=100 and φ=0.1% and Numin=24.17 is obtained for Re=20 and φ=0. Thermal resistance decreases with an increase in nanofluid volume fraction and Reynolds number. With an increase in Reynolds number andnanofluid volume fraction, pressure drop increases. Also, at low Reynolds numbers (Re=20), pressure drop differences in different volume fractions are insignifcant. For all nanofluid volume fraction values, the performane evaluation criterion (PEC) value is greater than 1, which indicates the improvement of manifold microchannel heat sink efficiency using nanofluids. Also, for all Reynolds values, the performance evaluation criterion with an increase in volume fraction increases. PECmax for Re=20 and φ= 0.02% is achieved. There is no significant difference in the performance evaluation criterion for higher volume concentrations (0.06% and 0.1%) and higher Reynolds numbers (40 to 100).
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله چاه حرارتی میکروکانالی منیفولدی, مشخصات ترموهیدرولیکی, نانوصفحات گرافن-پلاتین, نانوسیال هیبریدی, معیار ارزیابی عملکرد
نویسندگان مقاله محمدرضا بابایی |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

قنبرعلی شیخ زاده |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

علی اکبر عباسیان آرانی |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

نشانی اینترنتی https://energy.kashanu.ac.ir/article_113687_1c5cc3ce30dacdd6c07c076c1abe199c.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات