Effects of operation Temperature and concentration of nanoparticles for heat transfer of closed-loop oscillating heat pipes with non-return valve. The effects of operating temperature and concentration of nanoparticles on the heat transfer of closed-loop oscillating heat pipes with non-return valve were investigated.
หลักการและเหตุผล
1995 [15] การศึกษาโดย Steve Choi แสดงให้เห็นว่าค่าการนำความร้อนของของเหลวนาโนนั้นสูงกว่าค่าการนำความร้อนของวัสดุเทกองมากและคาดว่าจะให้ค่าดังกล่าว ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการกระจายความร้อนได้ Yu et al [16] ทดสอบประสิทธิภาพเชิงความร้อนของหลอด เครื่องทำความร้อนแบบสั่นทำจากทองแดง (Cu) มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน 2.4 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 3 มม. ความยาว 170 มม. มีอนุภาคนาโนฟลูอิดของเงินผสมกับน้ำ อนุภาคเงิน มีขนาด 20 นาโนเมตร ที่ความเข้มข้น 100 ppm และ 400 ppm และมีอัตราส่วน Nanofluid Volume to Volatilization Fraction อยู่ที่ 20–80% ทดสอบที่ความร้อนที่จ่ายให้กับส่วนคอยล์เย็นคือ 5 W และ 85 W ตามลำดับ ผลการทดลองพบว่าอัตราส่วนปริมาตรดีที่สุด ประจุนาโนฟลูอิดอยู่ที่ร้อยละ 60 ความจุของท่อความร้อน เต็มไปด้วยนาโนฟลูอิด และที่ ผสม ZnO และนิกเกิลออกไซด์กับซิงค์ออกไซด์ NiO+ZnO เพื่อศึกษาการปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมี ความร้อนที่เกิดขึ้นจะมีผลอย่างไร?
วัตถุประสงค์ของการวิจัย
ขอบเขตของการวิจัย
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
สถานที่ดำเนินการ
ทฤษฎีท่อความร้อนแบบธรรมดาหรือเทอร์โมไซฟอน
ประเภทของท่อความร้อน
- ท่อความร้อนแบบสั่น (Oscillating heat pipe : OHP)
- ชนิดของท่อความร้อนแบบสั่น
- หลักการทำงานของท่อความร้อนแบบสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับ (CLOHP/CV) . 11
- ครีบระบายความร้อน (Fins)
- หลักการถ่ายเทความร้อน (Principle of heat transfer)
- การวิเคราะห์อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Analysis of heat exchangers)
ท่อความร้อนสั่นแบบปิด (CLOHP) ประกอบด้วยท่อคาปรีท่อเดียวที่มีฝาปิดแยกกันที่ปลายทั้งสองข้าง ในกรณีที่มีการถ่ายเทความร้อนจะเกิดความผันผวน ของไหลทำหน้าที่ตามแกนกลางของท่อเท่านั้น การสั่นสะเทือนเกิดจากการสั่นอย่างรวดเร็วของคลื่นความดันซึ่งทำให้เกิดฟองในของไหลทำงาน [24] ดังแสดงในรูปที่ 2.3 (a) ท่อความร้อนแบบวงปิดแบบสั่น (CLOHP) ทำจากเส้นเลือดฝอยยาวเส้นเดียว ท่อที่มีปลายทั้งสองข้างเชื่อมโยงกันเป็นวงปิด ท่อความร้อนแบบสั่น (CLOHP) วงจร ในกรณีนี้ การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นโดยการสั่นสะเทือนของสารทำงานที่เกี่ยวข้องกับการไหลเวียน ชิ้นงานผ่านการบิดต่างๆ ในทิศทางที่กำหนด ดังแสดงในรูปที่ 2.3 (b)
ส่วนประกอบของท่อความร้อน
สารทำงาน (Working fluid)
- ซิงค์ออกไซด์ (Zinc oxide : ZnO)
- นิกเกิลออกไซด์ (Nickel oxide : NiO)
โครงสร้างวัสดุพรุน (Wick or capillary structure)
ภาชนะบรรจุ (Container)
ของไหลนาโน (Nanofluid)
ประโยชน์ของนาโนฟลูอิด (Nanofluids)
ในอุตสาหกรรม HVAC นาโนฟลูอิดสามารถเพิ่มความสามารถในการถ่ายโอนได้ ระบบทำความร้อนอุตสาหกรรม HVAC และระบบทำความเย็นได้เป็นอย่างดี เทคโนโลยีของ Nanoflow ทำให้ระบบเหล่านี้มีประสิทธิภาพและราคาถูกกว่า
งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
Samy Joseph Palm และคนอื่นๆ 2006) ศึกษาการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการถ่ายเทความร้อน การทำความเย็นอนุภาคโลหะผสมให้เป็นนาโนฟลูอิดเป็นรูปแบบการไหลโดยใช้การไหลตามแนวแกน Reiyu Chein, Jason Chuang (2007) ศึกษาขนาดของช่องระบายความร้อนจากการวิจัยครั้งนี้ ใช้นาโนฟลูอิดในการทำความเย็นด้วยช่องระบายความร้อนซิลิคอน Si ขนาดเล็ก และใช้อนุภาคนาโนทองแดงออกไซด์ CuO ผสมกับน้ำในอัตราส่วน 0.2 ถึง 0.4% โดยปริมาตร การศึกษาพบว่าที่ความเร็ว อัตราการไหลของนาโนฟลูอิดจะต่ำ พวกมันดูดซับได้ดีมาก ยู-ซิง ลิน และคณะ 2551) ในงานวิจัยนี้ สมรรถนะทางความร้อนเบื้องต้นของท่อความร้อนทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอก 2.4 มม. และ 3 มม. ตามลำดับ ในการทดลองท่อความร้อนแบบสั่นกับสารทำงานที่อนุภาคนาโนของอนุภาคเงินผสมกับน้ำ จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับอนุภาคเงินในการศึกษาและการวัดประสิทธิภาพ หลุยส์ ดิเอโก้ ฟอนเซก้า และคณะ 2018) ผลการทดลองที่ได้จากการทดสอบความร้อนของท่อ การให้ความร้อนแบบสั่นสะเทือนดำเนินการโดยใช้ไนโตรเจนเป็นของไหลทำงานระหว่าง 77 K ถึง 80 K วิเคราะห์ผลลัพธ์ มีการทดสอบที่แตกต่างกันทั้งหมด 52 ครั้งในอัตราส่วนปริมาณและแหล่งพลังงานที่แตกต่างกัน อินพุตความร้อนเพื่อกำหนดความร้อน ประสิทธิภาพเป็นหน้าที่ของพารามิเตอร์การทำงานของระบบ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์จะได้มาจากเทอร์โมมิเตอร์
Haichuan Jin, Guiping Lin et al.(2019) การดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์เชิงปริมาตร อนุภาคนาโนได้รับการแสดงให้เห็นว่าเป็นเทคนิคที่มีศักยภาพในการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ ความเหมาะสมของนาโนฟลูอิดสำหรับ OHP (เช่น 83 เปอร์เซ็นต์) ภายใต้การไหลในทิศทางเดียวของ Working Fluid เกิดขึ้นได้ และความต้านทานความร้อนของ OHP ถึงระดับต่ำสุด ค่าการนำความร้อนสูงมาก เช่น 6000 ทำได้เมื่อเติม OHP ด้วยนาโนฟลูอิด MWCNT 3.0% โดยน้ำหนัก ประสิทธิภาพการแปลง กำลังสูงสุดถึง 92% ภายใต้การตั้งค่าการทดลองปัจจุบัน การดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ การผลิต ประสิทธิภาพภายในของ OHP และการกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดของ OHP [60]
ตัวแปรที่ใช้ในการทดลอง
อุปกรณ์และเครื่องมือวัด
ขั้นตอนการทดสอบ
ผลของอุณหภูมิที่มีผลต่อคุณลักษณะการถ่ายโอนความร้อนท่อความร้อนแบบสั่นวงรอบที่
ผลของอุณหภูมิของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับที่ติดตั้งครีบ
ผลของอุณหภูมิของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับที่ติดตั้งครีบ
ผลของอุณหภูมิของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับที่ติดตั้งครีบ
สรุปผล
ข้อเสนอแนะ
Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating conditions,” Appl. Pfotenhauer, “Experimental heat transfer analysis of a cryogenic nitrogen pulsating heat pipe at different liquid filling ratios,” Appl. Pattanang, "Comparison of heat transfer characteristics of the heat pipe with check valve at different heating mode," Mahasarakham, 2016.
Potipan, “Heat transfer of characteristic closed-loop oscillating heat pipe with check valve on the fin in upper heating mode”, Mahasarakham, 2015. Septiadi, “Experimental investigation on thermal conductivity and thermal performance of ZnO nanofluids heat pipe”, Int.
