بررسی تجربی کارایی حرارتی لوله‌های گرمایی مستقیم با سرمایش دو انتها و گرمایش از وسط در زاویه شیب های مختلف

Abstract

لوله‌های گرمایی یکی از وسایل بسیار جذاب برای فرآیندهای انتقال حرارت می¬باشند. با پیشرفت تکنولوژی و کوچک‌تر شدن ابعاد تجهیزات مولد گرما مانند ریزپردازنده¬ها در صنایع، ارائه راهکارها و نوآوریها برای افزایش عملکرد حرارتی لوله¬¬های گرمایی ضروری است. لذا یک مطالعه تجربی روی کارایی حرارتی لوله‌های گرمایی مستقیم دو طرف خنک‌شونده با گرمایش از وسط و در زاویه شیب‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا لوله‌های گرمایی با فتیله نمدی مسی ساخته شدند. سپس 2 بلوک خنک‌کننده و 1 سیم‌پیچ حرارتی به ترتیب در 2 انتها و در وسط لوله‌های گرمایی به عنوان بخش¬های چگالنده و تبخیرکننده قرار گرفتند. آزمایش‌ها برای توان‌های حرارتی 20 تا 80 وات و زوایای شیب °0 تا °90 انجام گرفتند. اثر تغییر توان حرارتی، دبی حجمی آب خنک‌کننده و زاویه شیب بر روی کارایی حرارتی لوله‌های گرمایی مطالعه گردید. نتایج بدست آمده برای ساختار جدید با نتایج مربوط به لوله‌های گرمایی معمولی دارای یک تبخیرکننده و یک چگالنده مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که با استفاده از روش خنک‌سازی جدید، میزان مقاومت حرارتی لوله‌های گرمایی مستقیم می‌تواند به شکل قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد. همچنین در مقادیر کم توان‌های حرارتی، افزایش میزان دبی حجمی آب خنک‌کننده موجب افزایش کارایی حرارتی لوله‌های گرمایی می‌گردد. نتایج تجربی نشان دادند که زاویه شیب نقش موثری بر روی مقدار کارایی حرارتی لوله‌های گرمایی دارد. حداقل مقاومت حرارتی و حداکثر ضریب هدایت حرارتی موثر در زاویه شیب °60 و در توان حرارتیW 60 بدست آمد که به ترتیب مقادیری برابر با °C/W2533/0 و W/m °C 65/14072 داشتند.