Investigation of heat transfer in wavy and dual wavy micro-channel heat sink using alumina nanoparticles

Khan, Muhammad Zia Ullah; Younis, Muhammad Yamin; Akram, Naveed; Akbar, Bilal; Rajput, Umair Ahmed; Bhutta, Rumeel A; Uddin, Emad; Jamil, Muhammad Ahsan; Márquez, Fausto Pedro García; Zahid, Fahad Bin

doi:10.1016/j.csite.2021.101515

Cited by 15 publications

(5 citation statements)

References 55 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Bu çalışma kapsamında yapılan modellemenin, ısı transferi ve akışkanlar mekaniği modellemesinin doğruluğunu kıyaslamak adına literatürden doğruluğunu deneysel bir çalışma ile pekiştirmiş nümerik bir analizden faydalanılmıştır. Bu çalışmada araştırmacılar nanoakışkanın düz ve dalgalı mikrolanallarda davranışını ve verimini incelemişlerdir [7].…”

Section: Materyal Ve Metotunclassified

Düz Bir Mikrokanal İçerisindeki Hibrid Nanoakışkanın Akış ve Isıl Karakteristiklerinin İncelenmesi

TÜRKER¹,

Öğüt²

2022

European Journal of Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

ÖzBu çalışmada düz bir mikrokanal içerisindeki hibrid nanoakışkanın ısıl ve akış karakteristikleri incelenmiştir. Bunun için hibrid nanoakışkanlar kullanılmıştır. Baz sıvıya nanoakışkan kullanımı ile suyun ısıl iletkinliği arttırılarak ısı transferinde iyileştirmeler sağlanmaktadır. Birden fazla nanopartikülün çeşitli hacim fraksiyonlarında baz sıvıya ilave edilmesi ile hibrid nanoakışkan kavramı ortaya çıkmaktadır. Bu sayede tek çeşit partikül ile elde edemediğimiz ısıl verim artışını elde etme fırsatı yakalamaktayız. Çalışmada baz akışkan olarak su kullanılmış olup nanopartikül olarak Al2O3 ve CuO kullanılmıştır. Hacim fraksiyonu olarak %1, %2, %3, %4, %5 oranlarında baz akışkana nanopartikül ilave edilmiştir. Laminer akış rejiminde gerçekleştirilen sayısal çalışmada Reynolds sayıları 100, 300, 700, 1000 olarak ele alınmıştır. Bu çalışmada sonlu hacimler metoduna dayanan ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Analizler tek fazlı akış yöntemi esasına göre yapılmıştır. Sonuçlar değişen Re sayısı aralığında Nusselt Sayısı, ısı taşınım katsayısı ve basınç düşümü grafikleri ile sunulmuştur. Re sayısının artması ve baz akışkan içerisindeki nanopartikülün hacimsel fraksiyon oranının artması ile taşınım katsayısı önemli bir şekilde artmıştır. Artan Re sayılarında bu etki daha da belirgin hale gelmektedir. Artan hacim fraksiyonlarında Nu sayısında bir azalma söz konu olmaktadır. Ortalama Nu sayısındaki bu azalma, suya nanopartikül ilave edilmesi sonucunda akışkanın ısı iletim katsayısında meydana gelen artışın, akışın ısı taşınım katsayısında meydana gelen artıştan daha fazla olmasından kaynaklanmaktadır. Baz akışkan içerisindeki nanopartikül oranının artması ile basınç düşümü artmaktadır. Basınç düşümündeki bu duruma sebebiyet veren ise viskozitede meydana gelen artıştır.

show abstract

Section: Materyal Ve Metotunclassified

Düz Bir Mikrokanal İçerisindeki Hibrid Nanoakışkanın Akış ve Isıl Karakteristiklerinin İncelenmesi

TÜRKER¹,

Öğüt²

2022

European Journal of Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Thus, liquid-fluid microchannel heat sinks efficiently manage electrical and optical device temperatures. Micro channels are smaller, have less coolant inventory, and have a bigger heat transfer surface, making them useful in automotive, aerospace, refrigeration, air conditioning, gas turbine blade cooling, and processing [13][14][15][16]. They have low channel pressure drop and strong convective heat transfer coefficient [17,18].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Enhancing Radiator Cooling with CuO Nanofluid Microchannels

Akhai,

Wadhwa

2024

International Journal of Automotive Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

The study explores in employing copper oxide (CuO) nanofluid as a cooling medium in the vehicle radiators. To simulate the heat transfer process, the microchannel is construct-ed using electron discharge machining (EDM) and a computational fluid dynamics (CFD) modeling is employed. UV-visible spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and dynamic light scattering (DLS) are used to characterize the CuO nanofluid. CuO nanofluid surpasses water in the heat transfer capabilities, with a 40% improvement in thermal conductivity. The average size of CuO nanoparticles was determined via DLS to be 485.1 nm. The heat transfer coefficient of CuO nanofluid is 5366 W/m2K, which is 116% larger than that of water. The increased heat transfer capabilities of CuO nanofluid microchannel flow indicate to its potential as a viable replacement for conventional radiators in the automotive applications. Lower engine temperatures, increased fuel efficiency, and longer engine lifespan may result from improved cooling performance. Due of the small size of microchannels, more efficient and space-saving radiators for automobiles are conceivable. More research is needed to improve the microchannel design as well as to realize the practical benefits of CuO nanofluids in car cooling systems

show abstract

“…Additionally, Al 2 O 3 –water nanofluid has a higher heat transfer rate compared with Al 2 O 3 –CuO/water hybrid nanofluid. Khan et al 30 compared the heat transfer rate and friction factor of a straight channel with that of wavy and wavy‐dual channels using ANSYS FLUENT. It was shown that the wavy configuration gives better heat transfer performance than that of the straight channel by a factor of two.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental and numerical study on the heat transfer enhancement over scalene and curved‐side triangular ribs

et al. 2023

View full text Add to dashboard Cite

The present study examines the turbulent flow of mixed convection heat transfer enhancement within a rectangular channel considering three different novel shapes of ribs (smooth, scalene, and curved‐side triangular). The investigations were conducted experimentally by developing a new test facility, while the numerical computations were carried out using the finite volume method. The experimental work involves constructing of the channel, ribs, and all equipment and measurement instruments. The numerical work is based on ANSYS FLUENT considering the k–ε turbulent model. The results are presented and compared in terms of Nusselt number, friction factor, and performance factors for Reynolds numbers ranging between 3000 and 12,000. By comparing the average values of the numerically obtained Nusselt number with experimental measurements, the data showed a close agreement with a maximum difference of 5%. It also found that scalene triangular ribs (STRs) provide better performance in terms of heat transfer, although introducing a slight increase in friction losses. STRs showed (20%) increase in Nusselt number compared with smooth channel, and 3%–6% increase in Nusselt number compared with curved‐side triangular ribs (CTRs). In contrast, CTRs have a lower friction factor value of 5% compared with STRs at a low value of a Reynolds number of 3000. Furthermore, the Nusselt number changes significantly (250% increase) by increasing the value of the Reynolds number from 3000 to 12,000. A thermal performance factor of up to 1.28 was achieved for the STRs at the lowest range of Reynolds' number of 3000. The findings from the present study are of practical importance for industries requiring heat transfer enhancement techniques to improve heat transfer equipment performance.

show abstract

Investigation of heat transfer in wavy and dual wavy micro-channel heat sink using alumina nanoparticles

Cited by 15 publications

References 55 publications

Düz Bir Mikrokanal İçerisindeki Hibrid Nanoakışkanın Akış ve Isıl Karakteristiklerinin İncelenmesi

Düz Bir Mikrokanal İçerisindeki Hibrid Nanoakışkanın Akış ve Isıl Karakteristiklerinin İncelenmesi

Enhancing Radiator Cooling with CuO Nanofluid Microchannels

Experimental and numerical study on the heat transfer enhancement over scalene and curved‐side triangular ribs

Contact Info

Product

Resources

About