流体力学的受容性に基づく旋回流ミニチャネルヒートシンクにおける熱伝達強化戦略【JST・京大機械翻訳】

Herrmann-Priesnitz Benjamin; Calderon-Munoz Williams R.; Calderon-Munoz Williams R.; Diaz Gerardo; Soto Rodrigo

文献

J-GLOBAL ID：201802266793403485 整理番号：18A1685030

流体力学的受容性に基づく旋回流ミニチャネルヒートシンクにおける熱伝達強化戦略【JST・京大機械翻訳】

Heat transfer enhancement strategies in a swirl flow minichannel heat sink based on hydrodynamic receptivity

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資料名：
巻： 127 号： PB ページ： 245-256 発行年： 2018年
JST資料番号： C0390A ISSN： 0017-9310 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

旋回流ミニチャネルヒートシンクは,エレクトロニクスや集光太陽電池のような高熱流束応用の熱管理のための有望な代替手段であることが示されている。運動量強制入力に対する温度擾乱の受容性を研究することにより,この装置の有効な熱伝達促進戦略を同定した。定常状態層流を数値的に計算し,実験的測定を行い,亜臨界Reynolds数に対する結果を検証した。非モード安定性理論のフレームワークを用いて,調和的に駆動された線形摂動問題を定式化し,マグニチュード議論の次数に基づく局所および並列流れ近似を適用する方法論を詳述した。半径方向,方位角方向および壁垂直運動量成分の強制に対する温度摂動の入出力応答を,波数,波動角および時間周波数の範囲に対して計算した。最大の増幅は流れ方向の渦とストリークによって示され,軸対称の内向きの進行波が続き,次に流れ方向に伝播する波によって示される。熱伝達促進技術として,流れ方向螺旋溝を有するチャネル壁のマイクロマシニングを提案した。壁法線方向における流れ方向独立構造の励起が期待され,従って最大増幅を得るべきである。その簡単な実行により,熱伝達促進技術として脈動流量を用いることも提案した。半径方向強制の流れ方向伝搬波に対する受容性の結果は,広範囲の作動周波数に対して中程度の増幅を伴う応答曲線を示した。実験的研究を行い,受容性研究により示唆された強制周波数範囲での流れ脈動を用いた旋回流チャネルヒートシンクの性能を測定した。強制されていない場合と比較して,同じ強制熱流束と流量において,脈動によってより低い壁温度(5°C冷却器まで)が観察された。強制しない場合と同じ壁温度を得るために,最大26.6%のポンピング電力低減を観測し,同じポンピングパワーを用いると10.3%のNusselt増強をもたらした。流体力学的受容性は,効果的な熱伝達促進戦略を同定するために成功裏に使用され,旋回流チャネルヒートシンクに対する顕著な性能改善をもたらした。この物理学に基づくアプローチは,例えば,波状表面の波長,表面粗さ要素の周期性,あるいは音響振動の周波数を選択するために,他の技術に拡張できる。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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著者キーワード (4件)： , , ,

熱交換器,冷却器

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