تحلیل سه بعدی هیدرودینامیکی و گرمایی در محاسبه مقاومت گرمایی مبدل میکروکانالی با سیال غیر نیوتنی
نویسنده
چکیده
میکروکانالی وسیله‌ای است که برای کنترل دمای قطعات الکترونیکی با شار گرمایی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک تحلیل گرمایی جامع برای میکرومبدل بایستی شامل تحلیل هدایت سه بعدی در بدنه جامد همزمان با تحلیل سه بعدی جریان در حال توسعه از نظر هیدرودینامیکی و گرمایی در بخش سیال باشد. در این مقاله با مد نظر قرار دادن طول ورودی گرمایی و طول ورودی هیدرودینامیکی به تحلیل جامع مسئله پرداخته شده است و از مدل پاورلا1 برای توصیف نوع سیال استفاده شده است تا در برگیرنده سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی باشد. در گسسته‌سازی معادلات ناویراستوکس از روش اختلاف محدود مبتنی بر حجم معیار در شبکه جابه جا شده سیمپل استفاده شده است و جملات جا به جایی با استفاده از متد کوییک تقریب زده شده است. نتایج نشان می‌دهد که نادیده انگاشتن طولهای ورودی گرمایی و هیدرودینامیکی در بعضی موارد خطای فاحشی را به دنبال خواهد داشت.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Determination of Thermal Resistance in Three-Dimensional Analysis of Micro-Channel Heat Sink with Non - Newtonian Fluids
نویسنده [English]
- M. Sefid and A. A. Rostami
Micro-Channel Heat Sink is a heat exchanger which is used to control the temperature of electronic devices with high heat flux. A comprehensive thermal model for the micro-channels should include three dimensional conduction analysis in the solid body together with three dimensional developing fluid flow as well as heat transfer analyses in the fluid section. This paper reports on a research aimed at finding a solution to the problem. Hydrodynamical and thermal entrance lengths were two parameters considered in this solution. The power law model was used which includes both newtonion and non- newtonion fluids.
Finite difference based on control volume with staggered grid with SIMPLE algorithm was applied in which convection terms were estimated using QUICK method. The results showed that the two entrance length parameters are critical in the estimation of Nusselt number.
Keywords: 3-dimensional, Non-Newtonian, Micro channel, Heat Sink, Thermal Resistance
کلیدواژه‌ها [English]
- 3-dimensional
- Non-Newtonian
- Micro channel
- Heat Sink
- Thermal Resistance
)