بهبود عملكرد لوله‌ي گرمايي نوساني تك‌لوپ بسته با تزريق ميكروذرات مس

Improving the performance of a closed single turn pulsating heat pipe by injecting micro-coppers

در اين پژوهش آزمايشگاهي، عملكرد يك لوله­ ي گرمايي نوساني تك­لوپ با ساختاري بسته در حضور سيال پايه (آب مقطر) و سيالِ حاوي ميكروذرات مس مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور ارزيابي تاثير پارامترهاي مختلف بر كارايي لوله، مشخصه­ هايي نظير توان گرمايي اعمالي بر تبخيركن، نسبت پُرشدگي و غلظت ميكروذرات مس مطالعه شدند. يافته ­ها نشان مي­ دهند كه رژيم جريانِ درون لوله براي توان ­هاي گرمايي پايين به صورت اسلاگ پلاگ بوده و در توان­ هاي گرمايي بالا به سمت جريان حلقوي پيش رفته است. لازم به ذكر است كه مقاومت گرمايي لوله با افزايش توان گرمايي و غلظت ميكروذرات مس كاهش يافته و حداقل مقدار آن در توان گرمايي 60 وات و نسبت پُرشدگي 60% برابر با 0/61℃/W شده است. در نهايت با توجه به ميزان خطاهاي موجود براي هر پارامتر و به كمك رابطه ­ي هلمن، حداكثر مقدار عدم قطعيت براي آزمايش ­ها حدود 8% محاسبه شد.

In this experimental research, the performance of a close single turn pulsating heat pipe (CPHP) with distilled water as base fluid and distilled water including microparticles (micro-coppers) have been investigated. To evaluate the effect of different parameters on PHP performance, several characters like input powers, filling ratio and concentrations of micro-coppers were studied. Findings from experiments indicated that the multiphase flow regime inside the pipe was slug-plug in low powers but it approached to an annular flow in high value of heat inputs. Furthermore, it is needed to mention that the thermal resistance of the device with micro-coppers has decreased with enhancing in the concentration of micro-coppers and input powers and it has the minimum value (0.61degC/W) at filling ratio of 60%, at input power of 60W. Finally, according to any errors of each parameters and by using Holman methods, the maximum uncertainty of experiments was calculated about 8%.