مطالعه عددی تاثیر میدان مغناطیسی غیر یکنواخت محوری بر رشد حباب در جریان جوششی نانو سیال مغناطیس شونده داخل یک میکروکانال

در این پژوهش، چگونگی رشد حباب در فرآیندد جوشش هسته‌ای آب خالص و فروسیال (سیال حاوی نانوذرات اکسید آهن) بصورت عددی و با استفاده از روش حجم محدود و مدل vof مورد بررسی قرار گرفته است. پس از اعتبار سنجی نتایج بدس آمده با نتایج موجود در ادبیات فن، تاثیر اعمال میدانهای مغناطیسی غیریکنواخت محوری بر رشد یک حباب در فرآیند جوشش نانوسیال مغناطیس شونده بررسی شده است. با توجه به نتایح بدست آمده، در حضور میدان مغناطیسی با گرادیانهای مثبت، انتقال حرارت از دیواره‌ها بیشتر شده و گرمای دیواره‌ها بهتر انتقال مییابد و این موضوع سبب کاهش رشد حباب می‌شدود در حالیکه میدان با گرادیان منفی، باعث افزایش رشد حباب میشود. در واقع استفاده  لز میدانهای مغناطیسی با گرادیان مثبت سبب افدزایش بازدهی میکروسیستم های خنک کننده میشود.

Numerical study of nonuniform axial magnetic field effect on bubble growth in a boiling flow of nano ferro fluid in a microchannel

In this research, growth of a vapor bubble in the nucleate boiling process in pure water and ferrofluids (water and 4 vol.% Fe3O4) was investigated numerically using VOF model and control volume technique. After verifying the results, effects of applying nonuniform axial magnetic fields on growth of the bubble in the boiling of magnetic nanofluids was investigated. Two positive and negative magnetic field gradients have been examined. Based on the obtained results, in the presence of magnetic field with a positive gradient pumping of heat from the side walls is increased and consequently it leads to reduce growth of the bubble unlike the magnetic field with negative gradient. It is concluded that using magnetic fields with positive gradients can increase the cooling efficiency of the microsystems.