اطروحة دكتوراه في كلية الهندسة جامعة البصرة تناقش دراسة عددية لمضخة كهروضغطية مزدوجة لتبريد المشتت الحراري

نوقشت اطروحة الدكتوراه للطالب حيدر فيصل جاسم في كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة الميكانيكية بعنوان دراسة عددية لمضخة كهروضغطية مزدوجة لتبريد المشتت الحراري وتتضمن
التطور السريع للإلكترونيات أدى إلى تصغير حجم الأجهزة الإلكترونية، مع الحفاظ على استهلاكها للطاقة أو حتى زيادته. وقد أدى ذلك إلى الحاجة إلى حلول ذكية وصغيرة الحجم لتشتيت الحرارة. تعتبر المضخة الكهروضغطية النفاثة الاصطناعية واحدة من الأجهزة الفعالة لتنظيم الحرارة الموقعية. تقدم هذه الأطروحةنمذجة وتشكيل فريد للمضخة الكهروضغطية، حيث تفصل حجرة المضخة بجدار غير مرن لإنشاء تدفقين دوريين مستقلين. يهدف هذا التشكيل إلى تقليل الدوامات داخل كل غرفة. علاوة على ذلك، يتضمن التصميم المقترح زوجين من القنوات مفتوحة الجوانب لتوجيه التدفق الدوري نحو الهدف الساخن. تم معالجة فيزياء الكهرباء الساكنة للرقع الكهروضغطية بالإضافة إلى معادلات الطاقة والزخم في نموذج ثلاثي الأبعاد رياضيًا وحلها عدديا باستخدام طريقة العناصر المحدودة (FEM) وتقنية لاغرانج-إويلر (ALE). تم اعتماد نموذج اضطراب الدوامات الكبير (LES) لهذا الغرض. تمت دراسة العديد من المعلمات (parameters)، بما في ذلك التردد، الفولتية، نصف قطر القرص الكهروضغطي، طول قناة الهواء وفعالية المضخة النفاثة الاصطناعية لفهم تأثيرها بشكل أفضل على كل من معدل التدفق الحجمي الصافي الصفري وعملية نقل الحرارة. تشير النتائج إلى أنه من خلال فصل حجرة المضخة، يصبح من الممكن الحصول على حل ثلاثي الأبعاد بنموذج LES باستخدام عدد معقول من العقد، مما يؤدي إلى دقة قدرها 3.579%. يزداد رقم نسلت مع جميع العوامل المدروسة، حيث يتحسن بمقدار 1.46 مرة مقارنة بوضع الحمل الطبيعي في ظل ظروف التشغيل القصوى (V = 100 Volts وf = 50 kHz. علاوة على ذلك، في ظل ظروف الحمل القسري عند V = 100 Volts وf = 50 kHz، يكون متوسط درجة حرارة قناة الهواء أعلى بمقدار 1.044 مرة مقارنة بقيمتهاتحت الحمل الحراري الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، تحت الظروف اعلاه، تكون سرعة النفث أعلى 152 مرة من سيناريو الحمل الحراري الطبيعي. لذلك، يمكن للمضخة النفاثة الاصطناعية المقترحة أن تعمل بدون ضوضاء وبأداء مثالي لتطبيقات مختلفة عند ترددات خارج المستوى المسموع للبشر.