TY - JOUR ID - TI - PREDICTION OF TWO-PHASE FLOW BOILING CHARACTERESTICS IN MICROCHANNELS HEAT SINK BY ARTIFICIAL NEURAL NETWORK AU - Adnan A. Abdulrasool AU - Ekhlas M. Fayyadh AU - Adil Abbas Mohammed PY - 2017 VL - 21 IS - 5 SP - 116 EP - 128 JO - Journal of Engineering and Sustainable Development (JEASD) مجلة الهندسة والتنمية المستدامة SN - 25200917 25200925 AB - The current study investigated flow boiling heat transfer, pressure drop in a copper multi parallel microchannels heat sink using R134a as a working fluid. The evaporator consisted of 25 micro channels with dimensions of 300 µm wide, 700 µm deep and 209 µm separating wall thickness. It was made of oxygen free copper by CNC machining and was 20 mm long and 15 mm wide and hydraulic diameter of 420 μm. Experimental operating conditions spanned the following ranges: wall heat flux (5–120) kW/m2, mass flux 50–300 kg/m2s and system pressure 8.5–12.5 bar. The heat transfer coefficient increases with heat flux and system pressure but there is insignificant mass flux. This could be interpreted as a nucleate boiling dominant mechanism. The measured two phase flow pressure drop increases with increasing heat flux and mass flux but decreases with increasing system pressure. The effect of system pressure depends on mass flux, therefore. no pressure effect was found at low mass flux while the heat transfer coefficient increased with pressure at the high mass flux values. Pressure drop was investigated as a variation of heat flux. Simulation with Artificial Neural Network (ANN) was performed to predict heat transfer coefficient and pressure drop using MATLAB- version R2014a software, at mass flux G (75, 125, 175, 225, 275) kg/m2.s and pressure Ps (8.5, 10.5, 12.5) bar .The predicted results were compared with the experimental data and showed a good agreements.

تتضمن الدراسة الحالية التحقق من انتقال الحرارة وهبوط الضغط خلال جريان الغليان في مجاري متوازية متناهية المقطع داخل تصريف حراري نحاسي مستخدما R134a كمائع الجريان المقطع النحاسي ذو ابعاد بعرض 0.15 متر وطول 0.2 متر. يحتوي المقطع غلى 25 مجرى دقيق بعرض 700 مايكرومتر وارتفاع 300 مايكرومتر وبقطر هيدروديناميكي 420 مايكروميتر. الظروف التشغيلية تتضمن الفيض الحراري للسطح يتراوح بين 5-120 كيلوواط/ متر مربع و معدل الجريان بين 50-300 كيلوغرام/مترمربع ثانية تحت ضغط من 8.5-12.5 بار . يزداد معدل انتقال الحرارة مع ازدياد معدل الفيض الحراري ومع ضغط المنظومة وليس هناك تاثير لمعدل الجريان. هذه الحالة تفسر على هيمنة نظام بداية الغليان. فرق الضغط المقاس لحالة الجريان ثنائي الطور يزداد مع زيادة معدل الفيض الحراري وكذلك مع معدل الجريان وينخفظ مع زيادة ضغط المنظومة. يعتمد ضغط المنظومة على معدل الجريان يعني التاثير قليل عند معدل الجريان الواطئ بينما معامل انتقال الحرارة يزداد مع الضغط عند معدل الجريان العالي تم اجراء محاكاة باستخدام نظام الشبكة العصبية من خلال برنامج MATLAB- version R2014a. عند معدل جريان kg/m2.s (75, 125, 175, 225, 275) وضغط المنظومة عند (8.5, 10.5, 12.5) bar. واظهرت النتائج تطابقا معقولا مع النتائج العملية. ER -