منصة الرسائل والاطاريح: دراسة تجريبية و عددية لأنظمة مغاطس حرارية مزعنفة

الخلاصة

لقد جرت مقارنة أداء انتقال الحرارة لمغاطس حرارية (Heat Sinks ) مزعنفة شائعة الاستخدام وذلك بدراسة توزيع درجات الحرارة و السرع خلال المغطس الحراري. لقد جرت المقارنة لمغاطس حرارية مصنوعة من مادة الألمنيوم وهي مغطس حراري ذو زعانف طولية, مغطس حراري ذو زعانف مسمارية مربعة المقطع موزعة بشكل متعاقب, مغطس حراري ذو زعانف مسمارية دائرية المقطع موزعة بشكل متعاقب أيضا, في ظروف حمل حراري قسري وباستخدام الهواء كمائع تبريد. لقد استخدمت الزعانف الطولية لتقليل خسارة الضغط خلال المغطس الحراري وذلك بتقليل الدوامات وكذلك لتعزيز الأداء الحراري بواسطة الحصول على اكبر مساحة سطحية لانتقال الحرارة. ان معظم الاجهزة الالكترونية تعمل في مدى درجات حرارة تتراوح مابين (40) إلى (60) درجة مئوية لذلك قمنا بتغيير سرعة الهواء من (2) م\ثا إلى (6) م\ثا وكذلك قمنا بتغيير الفيض الحراري من (20) واط إلى (40) واط للحصول على مدى درجات الحرارة المطلوبة. قيست درجات الحرارة خلال المغطس الحراري باستخدام (15 ) متحسس حراري لكل مغطس حراري موزعة عليه بشكل متساو. و قيست سرعة الهواء خلال المغطس الحراري باستخدام مقياس متحرك لقياس درجات الحرارة والسرعة في نفس المكان. استخدم برنامج (ANSYS Software Package ) للقيام بالدراسة النظرية باستخدام ظروف االجريان ثابت الحرارة. هذا البرنامج ذو أمكانية عالية لحساب السرع و الضغوط و فحص الدوامات التي تحدث نتيجة الاصطدامات بالزعانف الطولية و المسمارية أثناء الجريان عبر المغطس الحراري. بمساعدة برنامج أل (ANSYS) قمنا بدراسة نماذج ثلاثية الأبعاد في حالة الوضع الأفقي فقط, حيث سهولة وضع وتغيير الظروف الحدودية خلال البرنامج و التي تتضمن جميع مديات السرع المستخدمة في الدراسة العملية.لقد كان الجريان غير انظغاطي و لزج. هذا البرنامج قام بحل معادلة الاستمرارية و معادلة العزم باستخدام موديل اضطرابي K-ε model) .( جرت مقارنة المقاومة الحرارية، المقاومة الحرارية النسبية، معامل انتقال الحرارة، توزيع السرع و درجات الحرارة لثلاثة انواع من المغاطس الحرارية.