بررسي تأثير نانو سيم هاي رشد كرده بر روي سطح مس در فرآيند جوشش استخري

كارشناسي ارشد

چكيده محدوديت منابع انرژي و نياز تجهيزات صنعتي مختلف به كوچك¬تر شدن ، نيازِ به سيستم¬هاي كارآمد براي برداشتن مقادير زيادي گرما از يك سطح كوچك را پيش از پيش ضروري¬تر مي¬سازد. جوشش استخري يكي از روش¬هاي اثبات¬شده در حذف شار¬هاي حرارتي زياد در يك سوپرهيت ديواره اندك، مي-باشند كه در تبديل انرژي، سيستم¬هاي مبدل حرارتي و خنك¬كاري قطعات الكترونيكي با چگالي انرژي بالا كاربرد فراواني دارد. عملكرد انتقال حرارت جوشش استخري را مي¬توان با استفاده از روش¬هاي مختلفي مانند استفاده از سطوح بهبود¬يافته، افزايش داد. اساس بهبود بر مبناي افزايش ضريب انتقال حرارت و بيشينه شار حرارتي مي¬باشد. رساله حاضر بر ساخت سطوح ميكرو/نانو¬ساختار توسط روش¬هاي حرارتي، شيميايي و مكانيكي به منظور افزايش انتقال حرارت در فرآيند جوشش استخري تأكيد دارد. در اين تحقيق ابتدا عملكرد جوشش استخري يك سطح ساده مسي بررسي مي¬گردد. براي بهبود عملكرد گرمايي اين سطح از روش¬هاي تركيبي بهره برده شده¬است. ابتدا براي بهبود شار حرارتي بحراني و ضريب انتقال حرارت، بر روي كل سطح به كمك روش شيميايي خيس، نانو¬ميله رشد داده مي¬شود. با توجه به افزايش شار حرارتي بحراني و كاهش ضريب انتقال حرات به دليل افزايش تر¬شوندگي سطح، در مرحله بعد به جهت بهبود ضريب انتقال حرارت، بر روي سطح مزو¬كانال¬ ساخته مي¬شود. در اين مرحله با توجه به افزايش سايت¬هاي هسته¬زايي ضريب انتقال حرارت بهبود يافته ولي با توجه به از دست رفتن بخشي از مساحت سوپرآبدوست، شار حرارتي بحراني افت مي¬كند. براي بهبود اين پارامتر، از يك لايه متخلخل سوپرآبدوست درون كانال استفاده مي¬شود. با اين كار علاوه بر بهبود ضريب انتقال حرارت به دليل افزايش سايت¬هاي هسته¬زايي، شار حرارتي بحراني نيز بدليل افزايش تر¬شوندگي و خاصيت مويينگي و همچنين افزايش مساحت سطح انتقال حرارت، بهبود مي¬يابد. در هر مرحله سعي شده است عملكرد گرمايي با استفاده از تصاوير بدست آمده از رشد حباب بر روي سطوح توضيح داده شود. همچنين تأثير هر تغيير مورفولوژي سطح بر ديناميك حباب بررسي شده است. براي يك سطح منابع خطا بررسي شده و نتايج به صورت نمودار ارائه شده¬است. در انتها سطح بهينه براي بهترين عملكرد گرمايي معرفي مي¬گردد. در اين رساله سعي شده¬است تا جاي امكان از روش¬هاي ساده و كم هزينه استفاده شود. در برخي موارد كه اين روش¬ها بدلايلي امكان پذير نبوده اند، سعي بر استفاده از روش¬هاي جايگزين ديگر براي ساخت سطوح بوده¬است. واژه‌هاي كليدي: جوشش استخري ، مزو¬كانال، تر¬شوندگي، پوشش متخلخل، نانو¬سيم

188760

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر حميد صفاري - دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور