Investigación numérica sobre mejora de transferencia de calor en un microcanal con cavidad reentrante en forma cónica
Autores: Muzhaimey, Syarif Syahrul Syazwan; Ghazali, Nik Nazri Nik; Zainon, Mohd Zamri; Badruddin, Irfan Anjum; Hussien, Mohamed; Kamangar, Sarfaraz; Ahammad, N. Ameer
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación numérica sobre mejora de transferencia de calor en un microcanal con cavidad reentrante en forma cónica
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Rendimiento térmico
Disipador de calor de microcanales
Enfoque de cavidad reentrante pasiva
Disipador de calor de microcanales en forma cónica
Transferencia de calor
Caída de presión
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Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El estudio actual se centra en mejorar el rendimiento térmico del disipador de calor de microcanales (MCHS) utilizando el enfoque de cavidad reentrante pasiva. Se utilizó el modelo físico de un solo canal del MCHS en una simulación numérica tridimensional. El diseño geométrico básico del dominio computacional del MCHS se extrajo de investigaciones previamente publicadas y se verificó utilizando correlaciones numéricas y analíticas que ya existían. Se examinaron numéricamente las propiedades del disipador de calor de microcanales en forma cónica (CMCHS) para la transmisión de calor y el flujo de fluidos en condiciones de estado estacionario con flujo laminar y un flujo de calor constante. Se examinaron los efectos de los parámetros geométricos en las caídas de presión y la transferencia de calor a diferentes velocidades de flujo y configuraciones. Los resultados muestran un rendimiento térmico tremendamente positivo con una caída de presión significativamente mayor que la del canal recto tradicional. En los microcanales con las cavidades reentrantes en forma cónica y una pérdida de presión mínima, la transferencia de calor por convección se mejora significativamente. Los hallazgos de la presente investigación demuestran que el MCHS en forma cónica es práctico y tiene una buena probabilidad de ser utilizado en entornos del mundo real.
Descripción
El estudio actual se centra en mejorar el rendimiento térmico del disipador de calor de microcanales (MCHS) utilizando el enfoque de cavidad reentrante pasiva. Se utilizó el modelo físico de un solo canal del MCHS en una simulación numérica tridimensional. El diseño geométrico básico del dominio computacional del MCHS se extrajo de investigaciones previamente publicadas y se verificó utilizando correlaciones numéricas y analíticas que ya existían. Se examinaron numéricamente las propiedades del disipador de calor de microcanales en forma cónica (CMCHS) para la transmisión de calor y el flujo de fluidos en condiciones de estado estacionario con flujo laminar y un flujo de calor constante. Se examinaron los efectos de los parámetros geométricos en las caídas de presión y la transferencia de calor a diferentes velocidades de flujo y configuraciones. Los resultados muestran un rendimiento térmico tremendamente positivo con una caída de presión significativamente mayor que la del canal recto tradicional. En los microcanales con las cavidades reentrantes en forma cónica y una pérdida de presión mínima, la transferencia de calor por convección se mejora significativamente. Los hallazgos de la presente investigación demuestran que el MCHS en forma cónica es práctico y tiene una buena probabilidad de ser utilizado en entornos del mundo real.