Análise de desempenho de fluxo térmico e de fluido de dissipadores de calor tubulares de microcanais com saliências internas e nanofluidos

Resumo

Neste trabalho, a aplicação de saliências e nanofluidos para melhorar o desempenho do dissipador de calor tubular-microchannel (MCHS) é proposta e investigada computacionalmente. As equações tridimensionais de Navier-Stokes e energia foram resolvidas numericamente usando o método de volume finito incorporado ao pacote de software ANSYS (Fluent). Os efeitos de diferentes tipos de nanofluido (Al2O3, CuO, ZnO em água pura), a fração de volume das nanopartículas (0% a 4%) e a altura da saliência ( 2um-6um) em dissipadores de calor microcanal foram investigados sob a condição de estado estável e números de Reynold (400-2000) com fluxo de calor constante de 9 x 106 W/m2. Foi revelado que o desempenho térmico melhorou à medida que a altura da saliência aumentava. Foi revelado que o desempenho térmico melhorou à medida que a altura da saliência aumentava. Em Re=2 000 , para Nanofluida Al2O3 (NAN) com uma fração de volume ( de 4% e uma altura de saliência (H) de 2um a 6um rendeu um valor de desempenho térmico de 1,59, 1,68, 1,77, 1,86 e 1,96 vezes o de MCHS sem as prolagens, respectivamente. Além disso, com uma fração de volume de 4%, altura de saliência de 6um e reynolds número de 800, os nanofluidos Al2O3, CuO e ZnO produziram um valor de desempenho térmico de 1,79, 1,08 e 1,07 vezes o de água pura, respectivamente. Além disso, com um número reynolds de 400 e uma fração de volume de 4%, o nanofluido al2O3-água reduziu a temperatura máxima da parede mchs em 4%, enquanto - e -nanofluidas reduziram a temperatura máxima da parede mchs em 0,5% e 0,48% quando comparada à água pura, respectivamente. No entanto, para todos os casos de fração de volume (1% a 4%), houve um aumento no valor do desempenho térmico para a faixa de número reynolds de 400 a 800 , e diminuição com a faixa de número reynolds de 800 a 2 000.