fanavaran
آخرین اخبار
   
    کد خبر : 213709
    تاریخ انتشار : 26 تیر 1396 11:28
    تعداد بازدید : 634

    دستاورد محققان در زمینه خنک سازی با کمک شبیه سازی رایانه ای

    دانشمندان دانشگاه ویلانوا در آمریکا به رهبری محقق ایرانی از شبیه سازی های رایانه ای برای کشف فیزیک منحصربه فرد تاثیر قطرات اتمی شده روی سطوح خشک در سطح میکروسکوپی استفاده کردند. این دستاورد علمی درک تیم های تحقیقاتی از خنک سازی افشانه ای(Spray cooling)، چاپ با جوهرافشان و پوشش رنگ را ارتقا خواهد داد.

    ایسنا- خنک سازی افشانه ای یکی از نویدبخش ترین شیوه ها برای خنک کردن ابزار الکترونیکی دارای جریان حرارت زیاد است. این سیستم های خنک کننده از آب یا روغن برای خنک کردن سامانه های مختلف از موتورهای معمولی گرفته تا شتاب دهنده ها استفاده می کنند. خنک سازی افشانه ای دوفازی، به ویژه برای خنک کردن جریان های حرارتی به کار می رود که با استفاه از شیوه های خنک سازی معمولی قابل خنک شدن نیستند. فیزیک پیچیده خنک سازی افشانه ای دو فازی، همواره نیازمند درک عمیقی بوده و در این روش، قطرات کوچک با استفاده از یک فاز گازی فشرده شده ثانویه، بسیار کوچک (atomize) می شوند. به منظور مطالعه بیشتر این روش، دانشمندان به رهبری مهسا ابراهیم، دانش آموخته دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی و یک محقق دیگر، فیزیک پایه این قطرات را با استفاده از رایانه و همچنین تحلیل های آزمایشگاهی بررسی کردند. آنها از رویکردی محاسباتی موسوم به شیوه lattice Botzmann (LBM)  برای شبیه سازی کردن تاثیر یک میکروقطره روی یک سطح خشک بهره بردند. می توان از یافته های به دست آمده علاوه بر خنک سازی افشانه ای برای کاربردهای دیگر از جمله چاپ با استفاده از جوهرافشان، پوشش رنگ و افشانه پلاسما استفاده کرد. تا پیش از این، بیشتر تحقیقات مبتنی بر مطالعه قطرات میلی متری و تاثیر هیدرودینامیک آنها روی سطوح جامد خشک پایه ریزی شده بود. با این حال، اندازه قطره در خنک سازی افشانه ای سه برابر کوچک تر از قطرات میلی متری است و این بدین معناست که فیزیک پراکندگی مایع و دینامیک برخورد آنها روی سطوح خشک می تواند تا حد زیادی متفاوت باشد.
    برای حل این مشکل، محققان به الگوریتم هایLBM روی آوردند که برای مدل بندی محاسباتی جریان مایع در هندسه های پیچیده و مایع های چندفازی به کار می رود. این الگوریتم همچنین از رویکرد مزوسکوپی بهره می برد که گسست بین دینامیک مولکولی میکروسکوپی و مکانیک مایع ماکروسکوپی را پر می کند.
    در خنک سازی دوفازی، قطرات آب یا روغن تحت جریان گازی کوچک کننده ای موسوم به stagnation jet بر سطح تاثیر می گذارند. قبلا این باور وجود داشت که این جریان گاز در تمامی شرایط برخورد بر پراکندگی قطرات بر روی سطوح تاثیر می گذارد؛ با این حال، تیم تحقیقاتی از طریق الگوریتم LBM نشان داد این جریان هیچ تاثیر قابل توجهی بر حالت های خاص ندارد و این دستاورد راه را برای تعیین ویژگی های سیستم های پاششی هموار می کند. دانشمندان همچنین دریافتند فیزیک میکروقطره ها متفاوت از ماکروقطره هاست و افشانه های قطره دار دارای کاربردهای بیشتری هستند.


    نظر شما



    نمایش غیر عمومی
    تصویر امنیتی :