Development and validation of a semi-empirical model for two-phase heat transfer from arrays of impinging jets

ضربه گیر جت دو فاز یک فن آوری خنک کننده جمع و جور است که باعث تخلیه جریان بالای حرارت در کاهش فشار قابل کنترل می شود و کاربردهای آن در الکترونیک خنک کننده و ماژول های سرور است. مجموعه گسترده ای از پارامترهای هندسی و شرایط عملیاتی که تعیین رفتار انتقال حرارت از سیستم های جابجایی جت را فراهم می کند سطح جذاب انعطاف پذیری طراحی. در مطالعه حاضر، یک روش نیمه تجربی برای پیش بینی انتقال حرارت از آرایه ها از جت های مایع است که تحت تاثیر تغییر فاز قرار می گیرند. در رویکرد مدل سازی توسعه یافته، آرایه جت به سلول واحد متمرکز بر روی هر سوراخ تقسیم می شود که فرض می شود به طور یکسان رفتار می کنند. بر اساس مشاهدات آزمایشی قبلی، سطح نفوذ در هر سلول واحد به دو منطقه متمایز تقسیم می شود: یک منطقه انتقال حرارت تک فاز به طور مستقیم تحت جت و یک منطقه انتقال حرارت جوش اطراف در طول حاشیه. همبستگی انتقال حرارت تک فاز و جوش موجود در ادبیات برای تخمین توزیع ضریب انتقال حرارت در هر منطقه استفاده می شود و میانگین دمای سطح سلول واحد از طریق میانگین محاسبه می شود. تجزیه و تحلیل انجام شده است تا نشان دهد که خروجی های مدل حساس به همبستگی ضریب انتقال حرارت که به عنوان ورودی استفاده می شود، با انتخاب بر اساس ورودی جریان شار حرارتی و حالت عملیاتی مورد انتظار حساس است. آزمایش ها برای تأیید پیش بینی های عملکرد حرارتی میانگین می باشد. نتایج مدل نیز در مقایسه با داده های تجربی در ادبیات مقایسه می شود. رویکرد مدل سازی نیمه تجربی در این کار موفقیت آمیز نشان دهنده حالت های مختلف انتقال حرارت و انتقال است که در طی جابجایی دو مرحله ای رخ می دهد. مکان انتقال به جوش پیشبینی شده توسط مدل با مشاهدات تجربی قبلی جبهه جوش درون درونی با افزایش شار گرما سازگار است. اختلاف دمای پیش بینی شده بین سطح و ورودی جت در تمام مقایسه های تجربی، میانگین خطای درصد مطلق 88/3٪ است. رویکرد مدل سازی پیشنهادی نشان داده شده است که یک ابزار عملی در توسعه دستگاههای جرمی جرمی دو مرحله ای است که اجازه می دهد اکتشاف پارامتری در فضای طراحی گسترده وجود داشته باشد.