بررسی عملکرد حرارتی و هیدرودینامیکی جریان جت برخوردی نانوسیال آب- al2o3 در چاه حرارتی صفحه- پینی

در این پژوهش، عملکرد هیدرودینامیکی و مشخصات انتقال‌حرارت نانو‌سیال آلومینا در چاه‌حرارتی  مینیاتوری صفحه‌ پینی بصورت عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار‌گرفت. چاه حرارتی از جنس آلومینیوم با دستگاه cnc ساخته و در محفظه‌ی پلکسی‌گلاس تعبیه شد. شار حرارتی ثابت kw/m2 125 به کف چاه حرارتی وارد گردید. محدوده عدد رینولدز بین 156/9 و 589/25 می‌باشد. چاه حرارتی به صورت سه بعدی مدل شد و با حل انتقال‌حرارت مماسی در آن خواص هیدرودینامیکی و انتقال‌حرارت مورد بررسی قرار‌گرفت. نتایج حاکی از آن است که افزایش غلظت حجمی نانوسیال آلومینا از 0/5 تا 2 درصد و افزایش عدد رینولدز باعث افزایش ضریب انتقال‌حرارت جابجایی، کاهش مقاومت حرارتی، یکنواختی ‌دمایی کف چاه‌حرارتی، افزایش عدد ناسلت و افزایش توان پمپاژ  نانوسیال نسبت به سیال پایه می‌شود.

Investigation of heat transfer and hydrodynamic performance of Al2O3/water nanofluid impinging jet flow in plate pinfin heat sink

In this study, hydrodynamic performance and heat transfer properties of Al2O3/water nanofluids in plate pin fin heat sink is investigated both experimentally and numerically. The Aluminum heat sink was made by CNC machine and placed in a plexiglass container. The heat flux of 125 kW/m2 was applied to the bottom of the heat sink. The Reynolds number ranged between 156.9 and 589.25. The heat sink was modeled as 3D and by solving conjugate heat transfer equations, hydrodynamic and heat transfer properties was investigated in the heat sink. The results showed that increasing of volume concentration of Al2O3/water nanofluids from 0.5 to 2% and Reynolds number causes: increasing of the convective heat transfer coefficient and Nusselt number, thermal resistance reduction, thermal uniformity of the heat sink base plate and increasing of pumping power nanofluids respect to base fluid.