شبیه سازی عددی و مطالعه پارامتری انتقال گرمای جابجایی در یک چاه گرمایی میکروکانالی با پره های پین شده بیضوی

در این مقاله به شبیه سازی عددی انتقال گرمای جابجایی در چاه های گرمایی میکروکانالی پرداخته می شود. هدف اصلی مطالعه تاثیر قطر، فاصله بین پره ها و ارتفاع پره ها و همچنین سرعت سیال وروردی بر روی دمای متوسط پره ها، دمای میانگین سیال خروجی، تغییرات دمای سیال در راستای طولی میکروکانال و شار گرمایی عبوری از پره ها می باشد. بدین منظور، جریان سیال خنک کن (هوا) عبوری از یک چاه گرمایی میکروکانالی با پره های میله ای که دارای سطح مقطع بیضی شکل هستند و در یک چیدمان خطی قرار گرفته اند شبیه سازی سه بعدی می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که تغییرات قطر و فاصله پره ها و همچنین سرعت سیال ورودی تاثیر بسزایی در میزان انتقال گرمای چاه گرمایی دارد اما تغییرات دمایی ناشی از تغییر ارتفاع پره ها کم می باشد. با افزایش قطر بزرگ بیضی پره، دمای میانگین پره ها و سیال خروجی افزایش می یابد. همچنین، با افزایش فاصله بین دو پره، دمای میانگین پره ها و سیال خروجی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد.

Numerical Simulation and Parametric Study of the Convection Heat Transfer in a MicroChannel Heat Sink with the Elliptical Pin Fins

In this paper, numerical simulation of the convection heat transfer in microchannel heat sinks is investigated. The main objective of this research is to study the effect of diameter, distance between fins and fins height, as well as the inlet fluid velocity on the average temperature fins, average temperature of fluid at outlet, temperature distribution in longitudinal direction of the microchannel and heat flux passing fins. For this purpose, the cooling fluid flow passing through a microchannel heat sinks with bar fins which have the elliptical crosssection and placed in a linear arrangement is simulated using a finite volume method. Simulation results indicate that changes in diameter and distance between the fins as well as the velocity of the inlet fluid have a significant effect on the heat transfer rate of the heat sink, but the temperature variations due to the change in the height of the fins are low.