مع استمرار ارتفاع كثافة القدرة في الأجهزة الميكروإلكترونية، أصبح التبريد عقبة تحد من الأداء. على الرغم من أن القنوات الدقيقة المستطيلة توفر مساحة تبريد كبيرة، فإن التدفق تحت الضغط فقط يكون عادة تدفقًا طبقيًا، مما يحد من تحسين الأداء بسبب حدود طبقة الحرارة. تستند هذه الورقة إلى نموذج عددي ثلاثي الأبعاد لدراسة تأثير تكوين الأقطاب المختلفة على مجال التدفق وتوزيع الحرارة، وقد اقترحت ترتيب الأقطاب الموجبة ذات الدورة المتزايدة بشكل متتابع، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لفهم آلية تأثير المجال الكهربائي على السوائل. أظهرت الدراسة أن ترتيب الأقطاب الموجبة ذات الدورات المتزايدة بشكل متتابع يمكن أن يحفز بشكل فعال ظهور بنية دوامية دورية شبيهة بخشونة "مزيفة" بالقرب من قاع القناة. تقوم هذه الدوامات بإحداث اضطراب قوي في طبقتي اللزوجة والحرارة، مما يزيد بشكل ملحوظ من تدرج السرعة المحلي بالقرب من الجدار، وبالتالي يعزز النقل الحراري بالحمل، ويرفع سرعة التدفق الكلية، ويحسن خصائص تقليل المقاومة. فيما يتعلق بسرعة التدفق في طبقة الحدود، مقارنة بالقناة الملساء التقليدية، كان التعزيز الأعلى عند الترتيب المتزايد الدوري (الهيكل 1) بنسبة 41.6%، يليه التوزيع المنتظم (الهيكل 2) بنسبة 36.8%، ثم الترتيب المتناقص الدوري (الهيكل 3) بنسبة 32%. ينعكس هذا الاتجاه أيضًا في الأداء الشامل: حيث ارتفع مؤشر تقييم الأداء (performance evaluation criterion) بنسبة 90% للترتيب المتزايد الدوري و70% للتوزيع المنتظم. بشكل خاص، في ظل نفس الجهد المطبق وظروف التبريد، يمكن للترتيب المتزايد الدوري تقليل انخفاض الضغط بشكل كبير بنسبة 66.7%، مما يظهر أداءً شاملاً أفضل بشكل واضح من النوعين الآخرين.

كهروميكانيكا;خصائص التدفق;خصائص نقل الحرارة;طبقة الحدود;الأقطاب الكهربائية