مقایسه عملکرد خنک‌کاری در یک میکروکانال با منابع حرارتی گسسته تحت محرک گرادیان فشار و الکترواسمتیکی

Abstract

دستگاه‌های الکترونیکی و تجهیزات پیشرفته در حوزه مختلف، بخش‌هایی دارند که تولید گرما یک ویژگی مشترک بین آن‌ها است و گاهی اوقات آن‌قدر شدید است که نیاز به طراحی یک ساختار جدید دارد که بتواند به خنک کردن آن‌ها کمک کند. با این حال، چالش زمانی پیچیده‌تر می‌شود که مقیاس دستگاه در اندازه میکرو یا نانو باشد، جایی که پمپ‌های معمولی با قطعات الکتریکی نمی‌توانند عمل کنند. در مطالعه حاضر با استفاده از میکروپمپ‌های الکترواسمتیک به این مساله پرداخته می‌شود و اثر زاویه‌ی میکروکانال و جاذبه بر نرخ انتقال حرارت بررسی می‌شود. زاویه‌ی میکروکانال در محدوده ۰ تا ۷۵ درجه و عدد گراشف بین ۰ و ۱۰۰ متغیر است. برای درک بهتر، نتایج حاصل از یک جریان تحت گرادیان فشار خالص با یک جریان الکترواسموتیک خالص مقایسه می‌شود، در حالی که نرخ جریان ثابت است. شاخص عملکرد حرارتی برای اندازه‌گیری کارایی الگوهای جریان در هر دو مورد به کار گرفته می‌شود. تغییرات محاسبه شده از حدود %۱۱ تا بیش از %۴۴ متغیر است که نشان می دهد دو عامل افزایش زاویه میکروکانال نسبت به سطح افقی و کاهش عدد گراشف، رفتار مشابهی دارند و بازده حرارتی را افزایش می‌دهند.

Keywords

• خنک کننده الکترونیک
• الکترواسمتیک
• میکروکانال
• انتقال حرارت
• عدد ناسلت