بررسی تجربی و عددی عوامل مؤثر بر عملکرد لوله گرمائی نوسانی حلقه بسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه حرارت و سیالات، دانشکاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه خودرو، دانشکاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

با توجه به پیشرفت سریع ریزپردازنده‌ها و فشرده شدن آن‌ها، دفع سریع گرما از آنها ضروری است. لوله‌های گرمایی نوسانی یکی از وسایل موثر دفع گرما هستند. در این تحقیق دو عامل موثر بر عملکرد این لوله ها مورد بررسی قرار گرفته است. اولا به عنوان سیال عامل از مبرد R600a استفاده شده که نسبتاً جدید و سازگار با محیط زیست است. عامل دوم، زاویه لوله نسبت به افق است. این مطالعه به صورت تجربی و محاسباتی انجام شده است. بدین منظور یک لوله گرمائی نوسانی حلقه بسته از جنس مس با سه دور گردش ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت و سپس به صورت عددی نیز شبیه سازی شد. نسبت پرشوندگی 61%، دمای چگالنده 15 درجه، دمای تبخیرکن50 درجه و فشارکاری 450 کیلوپاسکال در نظر گرفته ‌شد. پنج زاویه 90، 60، 45، 30 و 0 درجه نسبت به افق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که از میان زوایای بررسی شده، انتقال گرما در زاویه 60 درجه بیشترین مقدار و در صفر درجه کمترین مقدار را دارد.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Yeh LT, Chu RC. Thermal management of microelectronic equipment. heat transfer theory analysis methods and design practices. 2002.
[2] Faghri A. Heat Pipes: Review, Opportunities and Challenges. Front. Heat Pipes. 2014:5:1.
[3] Mochizuki M, Saito Y, Kiyooka F, Nguyen T. High Power Cooling Chips by Heat Pipes and Advanced Heat Spreader. In 8th International Heat Pipe Symposium, Japan 2006.
[4] Elnaggar MHA, Edwan E. Heat Pipes for Computer Cooling Applications. Electronics  Cooling: InTech; 2016.
[5] Clement J, Wang X. Experimental Investigation of Pulsating Heat Pipe performance with regard to fuel cell cooling application. Applied Thermal Engineering. 2013;50:268-274.
[6] Bhuwakietkumjohn N, Parametthanuwat T. The top heat mode of closed loop oscillating heat pipe with check valves at the top heat mode (THMCLOHP/CV): A thermodynamic study. Int. J. Mech. Mater. Eng. 2014;9:5.
[7] Borkar RS, Pachghare PR. Effect of Working Fluid, Filling Ratio and Number of Turns on Pulsating Heat Pipe Thermal Performance. Frontiers in Heat Pipes. 2015;6.
[8] Bhagat RD, Watt KM. an Experimental Investigation of Heat Transfer Capability and Thermal Performance of Closed Loop Pulsating Heat Pipe With a Hydrocarbon As Working Fluid. Frontiers Heat Pipes. 2016;6.
[9] Islam F, Akhter F, Haider SBIN, Ali M. Effect of Inner Diameter on the Thermal Performance. 2017 May:5–8.
[10] Vo DT, Kim HT, Ko J, Bang KH. An experiment and three-dimensional numerical simulation of pulsating heat pipes. Int. J. Heat Mass Transf. 2020;150.
[11] Bhagat RD, Deshmukh SJ. Numerical Analysis To Predict the Behavior of Liquid Vapor Slug Flow in Vertically Placed U-Shaped Closed Capillary Tube. Frontiers in Heat and Mass Transfer. 2020;19.
[12] میهن‌دوست ا. زارع م. شفیعی م ب. خیاط م.، بهبود عملکرد لوله گرمایی نوسانی تک‌لوپ بسته با تزریق میکروذرات مس، نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، ج. 52، ش. 2، 1401، ص. 329-334.
[13] علیزاده جاجرم ع. گشایشی ح. بشیرنژاد ک. زحمتکش ا.، مطالعه تجربی تاثیر نسبت پرشدگی، میدان مغناطیسی و زاویه شیب بر عملکرد گرمائی در یک لوله گرمایی نوسانی سه بعدی، نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، ج. 52 ، ش. 4، 1401، ص. 153-162.
[14] ANSYS Inc. CFD EXPERTS Simulate the Future. ANSYS; 2021.
[15] Çengel YA. Heat Transfer: A Practical Approach.  McGraw Hill; 2002.
[16] Dieck RH, Measurement uncertainty: methods and applications. ISA; 2006.