مطالعه تاثیر الگوهای متفاوت دندانه اره‌ای میکروپین فین بر کارایی چاه حرارتی میکروکانالی

در این مقاله، تجزیه و تحلیل عددی بر روی چاه حرارتی میکروکانالی با آرایش متفاوت پین فین ها انجام شده است. تغییر ارتفاع پین فین ها در آرایه‌ای از یک، دو و سه تکرار دندانه، چاه حرارتی پین فین با الگوی دندانه اره ای را ایجاد می‌کند و با چاه حرارتی میکروکانال با ارتفاع یکنواخت پین فین ها با نسبت 0/75ارتفاع فین به ارتفاع کانال مقایسه شده است. آب به عنوان مایع خنک کننده استفاده شده است که در آن عدد رینولدز ورودی از 400 تا 1000 متغیر است. نتایج عددی با ارائه عدد ناسلت، افت فشار، ضریب عملکرد حرارتی و هم چنین کانتور توزیع دما و سرعت مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می دهد، عملکرد حرارتی با افزایش تعداد دندانه‌های الگوی دندانه اره‌ای پین فین افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان دهنده افزایش افت فشار با تعداد دندانه ها به دلیل افزایش انسداد کانال است. به طور کلی عملکرد الگو های دندانه اره ای با سه دندانه ، بهتر از ارتفاع یکنواخت پین فین است. لذا الگوی دندانه اره ای پین فین ها با تعداد دندانه بیشتر رفتار جریان مطلوب را برای انتقال حرارت بهتر تسهیل می کند.

study of the effect of different micropin fin saw tooth patterns on the performance of a microchannel heat sink

in this paper, numerical analysis is performed on a microchannel heat sink with various arrangements of pin fins. the patterns of pin fins are saw tooth with one, two and three repetitions of the teeth. the outcomes are compares with a microchannel heat sink with a uniform height of the pins with a ratio of 0.75 fin height to channel height. single-phase liquid water is used as the coolant in which the reynolds number varies from 400 to 1000. the numerical results including nusselt number, pressure drop, and thermal performance coefficient as well as temperature and velocity distribution contour are presented and discussed. the results show that the thermal performance increases with increasing the number of teeth. furthermore, pressure drop is increased by increasing the number of teeth due to increased channel obstruction. in general, the performance of saw tooth patterns with three teeth is better than the uniform height of the pin fin.