Tree-Shaped Fluid Flow and Heat Transfer

این کتاب اولین تحقیق جامع و پیشرفته در مورد جریان سیال درختی (دندریتی) و انتقال حرارت را ارائه می دهد. تئوری، شبیه سازی عددی و کاربردها را پوشش می دهد. این می تواند به عنوان مطالعه اضافی برای دوره های تحصیلات تکمیلی در مهندسی و بیوتکنولوژی عمل کند.
شبکه های جریان درختی که به عنوان شبکه های جریان دندریتیک نیز شناخته می شوند، در طبیعت و کاربردهای مهندسی در همه جا حاضر هستند. طراحی درختی شکل زمانی رایج است که تمایل جریان (سیال، انرژی، ماده و اطلاعات) به راحتی بین یک حجم (یا ناحیه) و یک نقطه حرکت کند و بالعکس. از درختان ژئوفیزیکی گرفته تا حیوانات و گیاهان، ما می‌توانیم سیستم‌های متعددی را مشاهده کنیم که معماری درختی را به نمایش می‌گذارند: حوضه‌های رودخانه‌ها و دلتاها، ریه‌ها، سیستم گردش خون، کلیه‌ها، بافت‌های عروقی، ریشه‌ها، ساقه‌ها و برگ‌ها و غیره.
طراحی درخت. همچنین در سیستم های جریان مصنوعی، هم در دستگاه های ماکرو سیال و هم در دستگاه های میکروسیال رایج است. مجموعه وسیعی از طرح‌های درختی شکل در مهندسی شیمی، خنک‌کننده الکترونیک، مهندسی زیستی، راکتورهای شیمیایی و زیستی، سیستم‌های آزمایشگاهی روی تراشه، و مواد هوشمند با قابلیت‌های حجمی، مانند خود ترمیمی و خوددرمانی در دسترس هستند و هنوز در حال ظهور هستند. خنک کننده این کتاب همچنین به الگوهای طراحی اولیه و راه حل های بدنه های خنک کننده در جایی که تولید گرما وجود دارد، می پردازد. چندین شکل از باله ها و همچنین مجموعه های باله پرداخته شده است. یک بررسی به روز از حفره ها، به عنوان مثال، باله های معکوس یا منفی، برای تسهیل جریان گرما نیز ارائه شده است. درختان حرارتی با استفاده از مواد رسانایی حرارتی بالا می توانند در خنک سازی اجسام مولد گرما استفاده شوند و همچنین می توانند برای خنک کردن وسایل الکترونیکی استفاده شوند.

This book provides the first comprehensive state-of-the-art research on tree (dendritic) fluid flow and heat transfer. It covers theory, numerical simulations and applications. It can serve as extra reading for graduate-level courses in engineering and biotechnology.
Tree flow networks, also known as dendritic flow networks, are ubiquitous in nature and engineering applications. Tree-shaped design is prevalent when the tendency of the flow (fluid, energy, matter and information) is to move more easily between a volume (or area) and a point, and vice versa. From the geophysical trees to animals and plants, we can observe numerous systems that exhibit tree architectures: river basins and deltas, lungs, circulatory systems, kidneys, vascularized tissues, roots, stems, and leaves, among others.
Tree design is also prevalent in man-made flow systems, both in macro- and microfluidic devices. A vast array of tree-shaped design is available and still emerging in chemical engineering, electronics cooling, bioengineering, chemical and bioreactors, lab-on-a-chip systems, and smart materials with volumetric functionalities, such as self-healing and self-cooling. This book also addresses the basic design patterns and solutions for cooling bodies where there is heat generation. Several shapes of fin as well as assemblies of fins are addressed. An up-to-date review of cavities, i.e., inverted or negative fins, for facilitating the flow of heat is also presented. Heat trees using high thermal conductivity material can be used in the cooling of heat-generating bodies, and can also be applied to the cooling of electronics.