Numerical study of the influence of nanofluids and the volume fraction of nanoparticles on thermal exchange in trapezoidal mini-channels

Abstract

Dans le présent travail, nous avons étudié numériquement l’effet de trois différents types de nanoparticules et la fraction volumique des nanoparticules sur l’échange de chaleur dans des mini canaux trapézoïdaux d’un refroidisseur. Dans notre simulation numérique, nous avons comparé les résultats de la simulation pour les trois types de nanofluides (Cu-eau; Ag-eau; Diamond-eau). La fraction volumique comprises entre 0,02% et 0,1%. On choisis un refroidisseur à mini canaux en cuivre qui possède une bonne conductivité thermique (K= 400 W/mK). Le flux du composant électronique est égale à 200W. Les résultats numériques sont obtenus en choisissant un nombre de Reynolds égale à 1400 et en considérant le régime d’écoulement comme stationnaire. La simulation a été réalisée à l'aide du logiciel industriel ANSYS v15.0. Les résultats obtenus montrent que le coefficient de transfert de chaleur augmente avec l’augmentation de la fraction volumique des nanoparticules (Cu, Ag, Diamond). Le meilleur fluide de transfert de chaleur est le nanofluide qui contient les nanoparticles de Diamant.