بررسی خصوصیات جریان سیال و انتقال حرارت در میکروهیت سینک شاخه ای در حضور نانوسیال

یکی از چالش های اصلی مهندسین در سالهای اخیر دفع گرما ازتراشه های الکترونیکی بودهاست . دمای بالای تراشه ها می تواند باعث خرابی تراشه شود و عمر مفید آن را پایین بیاورد. به همین دلیل برای دفع گرمای تولید شده از سینک حرارتی در تراشه های الکترونیکی استفاده می شود. در سالهای اخیر استفاده از سینک های حرارتی میکروکانال مرسوم شدهاست که شار حرارتی بیشتری را می تواند دفع کند و عملکرد تراشه الکترونیکی را تضمین می کند. در این پژوهش یک میکروکانال فرکتالی درختی شکل که دارای ۱۵ شاخه اصلی می -باشد و به دلیل تقارن هندسی یک پانزدهم شکل اصلی برای شبیه -سازی عددی در نظر گرفته شدهاست . در این مطالعه عددی سه نانوسیال آب-مس ، آب-اکسید آلومینیوم و آب-اکسید تیتانیوم در کسر حجمی متغیر ۲ و ۴ درصد برای بررسی انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است . با توجه به نتایج با افزایش دبی جریان و کسر حجمی نانوذرات انتقال حرارت افزایش پیدا می کند . نتایج نشان دادند که حداکثر دمای سینک حرارتی برای نانوسیال آب- مس در دبی ۲۰۰ میلی لیتر بر دقیقه و کسر حجمی ۴ درصد، نسبت به آب خالص ۴۱/۲ درصد کاهش داشته است که بیشترین مقدار بین نانوسیالهای دیگر است . ولی از طرف دیگر بیشترین مقدار افت فشار نیز متعلق به نانوسیال آب- مس با مقدار ۲۵ درصد در کسر حجمی ۴ درصد است . با بررسی عدد PEC که ضریب ارزیابی عملکرد است مشخص شد که عملکرد هر سه میکروکانال افزایش پیدا می کند و نانوسیال آب-مس بهترین عملکرد جامع را دارد که عملکرد کلی را ۸ درصد افزایش می دهد.