在工业散热器中优化水热性能,采用创新的穿孔针设计:数值方法
Fatema-Tuj Zohora1, Mohammad Rejaul Haque1, Nabil Mohammad Chowdhury1
1Department of Mechanical and Production Engineering (MPE), Ahsanullah University of Science and Technology, Dhaka, 1208, Bangladesh.
Heliyon
|January 21, 2025
概括
优化针式散热器具有独特的穿孔和设计显著提高了热性能. 新型设计,比如圆孔无限循环,在努塞尔特数和热水性能因子上显著增加.
科学领域:
- 热力工程是热力工程中的一个.
- 流体动力学 流体动力学
- 热传递热量转移的方法
背景情况:
- 针式散热器对于热管理至关重要.
- 现有的研究在优化穿孔设计方面存在差距.
- 需要新的翅膀几何和穿孔来改善散热.
研究的目的:
- 为了研究穿孔和独特的设计对分层针式散热器的影响.
- 为热工程应用优化散热器性能.
- 为了评估各种设计的热水性能因素.
主要方法:
- 使用Fluent软件进行三维不可压缩的流量模拟.
- 使用可实现的 κ-ε 模型进行流建模.
- 在Reynolds数 (8500至44,502) 范围内分析水热性能因子 (HTPF).
主要成果:
- 在圆孔穿孔的情况下,Nusselt数增加了高达70.2%.
- 圆孔无限循环设计减少了17.6%的压力下降,并增加了70%的HTPF.
- 带有圆孔的铜-钻石复合材料在Re=44502.2时实现了144%的HTPF增加.
结论:
- 经过特定穿孔的优化引脚设计提供了显著的热增强.
- 与传统的圆柱形相比,新型设计显示出优越的热水性能.
- 拟议的设计适用于需要增强热潜力的工业应用.


