Micro-sisteme de răcire cu nanofluid ca și fluid de lucru

Abstract

Miniaturizarea dispozitivelor şi aparatelor în domenii precum cel electronic sau medical a înregistrat o tendință accentuată în ultimele două decenii. Odată cu micșorarea dimensiunii caracteristice, fenomenele hidrodinamice şi termice precum încălzirea vâscoasă, dependența proprietăților termofizice ale fluidelor de temperatura sau conducția axială au o importanță deosebită. Proiectarea şi dimensionarea micro-sistemelor este în mare măsură influențată de aceste fenomene. Aplicațiile microsistemelor termice le regăsim în microelectronică, sisteme micro – electro – mecanice (MEMS), micro – motoare termice, micro bio-reactoare, micro laboratoare de tip Lab – on – Chip și aplicații aerospațiale. Scopul lucrării reprezintă definirea unor soluții hibride de răcire a surselor de mare putere care să îmbine cele două oportunități de îmbunătățire a performanțelor termice și anume: creșterea coeficientului de convecție prin scăderea diametrului și îmbunătățirea conductivității termice a nanofluidelor prin conținutul nanoparticulelor metalice. Mai mult, se va realiza și o optimizare a sistemelor propuse ținând cont de dezavantajele menționate. Astfel o soluție hibridă propusă va ține cont de configurația microcanalelor care sa fie performantă din punct de vedere hidrodinamic şi termic. Totodată se va realiza şi o analiza a performantelor micro-sistemelor de răcire considerând diverse fluide de lucru. Prin urmare, o posibila soluție hibridă de răcire a surselor cu mare densitate a fluxului termic, o reprezintă un sistem compus din microcanale şi nanofluid.