ناقشت رسالة ماجستير في الكلية التقنية الهندسية النجف بجامعة الفرات الأوسط التقنية
“Investigating Heat Sinks with Varied Fin Configurations: A Multi-Faceted “Approach
للباحثة حوراء خلف شغاتي ماجد من قسم هندسة تقنيات ميكانيك القوى.
تهدف الرسالة الى تحسين الأداء الحراري والهيدروليكي للأجهزة الألكترونية باستخدام مشتتات حرارية متنوعة استُخدم سائلان عاملان: الهواء ومائع نانوي من أكسيد الألومنيوم والماء Al₂O₃ بنسب حجمية تتراوح من 0.5% إلى 4%.ويُسعى إلى إيجاد حلول أكثر كفاءة لإدارة الحرارة لتبديد التدفق الحراري العالي مع التركيز بشكل أساسي على خفض استهلاك الطاقة.
يتناول هذا البحث تحليلًا ثلاثي الأبعاد كاملًا باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) للسلوك الحراري الهيدروليكي تحت تأثير الحمل الحراري القسري في أشكال هندسية جديدة لمشتتات الحرارة ذات الزعانف الدبوسية.
اظهرت النتائج العددية تصميم الزعانف الصفيحية أداءً حراريًا أعلى، حيث بلغ عدد نوسلت الأقصى 4402 عند أعلى عدد رينولدز (بزيادة تتجاوز 400% مقارنةً بالدبابيس الصلبة التقليدية)، وذلك بفضل مساحة سطح نقل الحرارة الفعالة الكبيرة التي يوفرها. من ناحية أخرى، وُجد أن الدبوس الملتوي تصميمٌ موفرٌ للطاقة، إذ يُقلل انخفاض الضغط بشكلٍ كبير (38 إلى 49%) مقارنةً بالدبابيس الصلبة، حيث بلغ مؤشر أداء النظام، η، قيمًا قصوى تتراوح بين 498 و863. وقد أظهر الدبوس المثقب بسائل نانوي من أكسيد الألومنيوم بنسبة 2% تحسنًا في نقل الحرارة بنسبة 110%، مما أدى إلى خفض درجة حرارة القاعدة من 89 درجة مئوية إلى 58 درجة مئوية تُوفر هذه النتيجة استراتيجية تصميم ثنائية الاتجاه إذ يُمكن استخدام الزعانف الصفيحية في التطبيقات التي تتطلب أقصى قدرة تبريد، بينما يُمكن استخدام الدبابيس الملتوية في التطبيقات الحساسة للطاقة حيث تكون طاقة الضخ محدودة.
