کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054722 1458021 2018 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Size dependences of hydraulic resistance and heat transfer of fluid flow in elliptical microchannel heat sinks with boundary slip
ترجمه فارسی عنوان
وابستگی های اندازه ی مقاومت هیدرولیکی و انتقال حرارت جریان مایع در گرمای خازنی میکروچیلیال با لغزش مرزی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
اعتقاد بر این است که شرایط لغزش مرزی به عنوان یک ویژگی متشکل از پذیرفته شده پذیرفته شده بر عملکرد هیدرولیکی و حرارتی برنامه های مختلف میکرو / نانوفیلئیدیک تاثیر می گذارد. با در نظر گرفتن لغزش مرزی برای جریان آب از طریق یک مبدل حرارتی میکرو کانال، وابستگی های اندازه ی مقاومت هیدرولیکی و انتقال حرارت جریان آب در یک گروه از گرمای میکرو کانال بیضوی با یک سطح مقطع عرضی کانال مشابه، اما نسبت طول طول نیمه عمده و محورهای جزئی دوباره بررسی می شوند. در این تحقیق، مقاومت هیدرولیک و انتقال حرارت جریان آب در یک میکرو کانال به شدت وابسته به پارامترهای هندسی کانال و شرایط لغزش مرزی است. هر دو مقاومت هیدرولیک و ضریب انتقال حرارت کنترلی جریان آب در میکرو کانال شکل بیضوی با کاهش قطر هیدرولیکی کانال کاهش می یابد. یک میکرو کانال بیضوی شکل با داشتن بزرگترین قطر هیدرولیکی، یعنی یک میکرو توربو با حداقل نسبت طول نیمه مرکزی و محور جزئی برابر با یک، دارای کوچکترین مقاومت هیدرولیکی و کوچکترین ضریب انتقال حرارت است. لغزش مرز در رابط مایع جامد می تواند مقاومت هیدرولیکی را کاهش داده و ظرفیت انتقال حرارت جریان آب را در یک میکرو کانال افزایش دهد و این اثرات لغزش بر انتقال جرم و گرما وابسته به اندازه است. برای میکرو کانال با یک قطر هیدرولیکی کوچکتر، لغزش اثر قابل ملاحظه ای بر روی مقاومت هیدرولیکی دارد و تاثیر قابل توجهی در افزایش انتقال حرارت دارد. بهینه سازی ابعاد هندسی همراه با تنظیم موثر لغزش مرزی می تواند یک روش بالقوه برای بهبود جرم و انتقال حرارت جریان سیال بر روی میکرو / نانومواد باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
وابستگی های اندازه ی مقاومت هیدرولیکی و انتقال حرارت جریان مایع در گرمای خازنی میکروچیلیال با لغزش مرزی
چکیده انگلیسی
As a well-accepted interfacial property, boundary slip condition is believed to affect hydraulic and thermal performances of various micro/nanofluidic applications. By considering the boundary slip for water flow through a microchannel heat sink, size dependences of hydraulic resistance and heat transfer of the water flow in a group of elliptical microchannel heat sinks with the same channel cross-sectional area but different length ratios of semi-major and minor axes are re-examined. The present work finds that hydraulic resistance and heat transfer of water flow in a microchannel are strongly dependent on the geometric parameters of the channel and the boundary slip condition. Both the hydraulic resistance and the convective heat transfer coefficient of the water flow in the elliptical shaped microchannel decrease with the increasing hydraulic diameter of the channel. An elliptical shaped microchannel having the largest hydraulic diameter, namely a microtube with the minimum length ratio of semi-major and minor axes being equal to one, has the smallest hydraulic resistance and the smallest heat transfer coefficient. Boundary slip at the solid-liquid interface can attenuate the hydraulic resistance and enhance the heat transfer capacity of the water flow in a microchannel, and these effects of slip on the mass and heat transfer are size-dependent. For the microchannel with a smaller hydraulic diameter, slip has a more significant attenuation effect on the hydraulic resistance and a more significant enhancement effect on the heat transfer. Geometric size optimization combined with the effective regulation of boundary slip can be a potential method to improve the mass and heat transfer of fluid flow over the micro/nanoscale.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 119, April 2018, Pages 647-653
نویسندگان
, , , ,