Experimental study of augmented flow boiling in a dielectric fluid due to backward and forward facing stepped microchannels

چکیده

کلمات کلیدی

1- مقدمه

2- راه اندازی آزمایشی

2- 1- حلقه جریان

شکل 1- نمای شماتیک حلقه جریان شامل محفظه گاززدایی، بخش آزمایش، فیلتر، گرم‌کن طنابی که برای کنترل فراسرمایش ورودی استفاده می‌شود، چیلر آب متصل به مبدل حرارتی و کندانسور گراهام و یک پمپ دنده‌ای دیجیتال برای کنترل نرخ جریان.

2- 2- بخش آزمایش

شکل 2- (الف) تصویر گسترده لایه‌های پیوندی که محل میکروکانال‌ها، پلنوم‌های ورودی/خروجی، لوله‌های ورودی/خروجی، و نمای دقیق، ابعاد و جهت جریان میکروکانال‌های پله‌ای دندانه‌ اره‌ای را نشان می‌دهد. (ب) نمای دقیق پیکربندی‌های پسرو و پیشرو (پیکربندی‌های متداول پسرو و پیشرو، فقط برای زمینه نشان داده شده است.)

3- نتایج

شکل 3- سلول واحد هیت سینک میکروکانال که در آن Wch و  Wwعرض متوسط نیم پره‌ها و کانال هستند.

شکل 4- دمای گرم‌کن به‌عنوان تابعی از توان ورودی برای پیکربندی‌های پسرو، پیشرو و دیواره مستقیم در فراسرمایش ورودی

3- 1- اثر شار جرمی بر منحنی‌های جوشش جریان

3- 2- تأثیر فراسرمایش ورودی بر منحنی‌های جوشش جریان

شکل 6- دمای گرم‌کن در مقابل توان ورودی برای پیکربندی‌های پیشرو و دیواره مستقیم با شار جرمی kg/m2s 888.

شکل 7- ضریب انتقال حرارت دو فازی برای هر سه پیکربندی در فراسرمایش ورودی 0C10. (الف) شار جرمی kg/m2s 888، و (ب) شار جرمی kg/m2s 1776.

شکل 5- دمای گرم‌کن به‌صورت تابعی از توان ورودی برای پیکربندی‌های (a) دیوار مستقیم، (ب) پسرو، و (ج) پیشرو در فراسرمایش ورودی 0C15. افزایش شار جرمی منجر به کاهش دمای گرم‌کن می‌شود.

3- 3- تأثیر هندسه بر ضریب انتقال حرارت و افت فشار

شکل 8- افت فشار برای هر سه پیکربندی در فراسرمایش ورودی 0C10.

شکل 9- الگوهای جریان در پیکربندی دیواره مستقیم، پیکربندی پسرو، و پیکربندی پیشرو نزدیک پلنوم ورودی و خروجی در فراسرمایش ورودی 0C15، با شار جرمی kg/m2s 444 و توان 13 وات. (ستون سمت چپ تصاویر مربوط به نیمه پایین کانال است و ستون سمت راست نیمه بالای کانال را نشان می‎دهد.)

4- نتیجه‌گیری