بررسی تجربی عوامل موثر بر عملکرد حرارتی ترموسیفون دو فازی بسته تحت شرایط جوشش حرارتی توسعه یافته و نوسانی در تبخیرکننده

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران

چکیده

هزینه‌های تامین انرژی با افزایش پیوسته قیمت سوخت افزایش می‌بابد. ترموسیفون‌های دو فازی بسته یکی از دستگاه‌های کارآمد برای انتقال حرارت می‌باشند. در این پژوهش اثر متغیرهای مهم بر عملکرد یک ترموسیفون دو فازی بسته تحت شرایط جوشش توسعه یافته و نوسانی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در یک ترموسیفون مسی به طول یک متر و قطر داخلی 20 میلیمتر با سیال عامل آب مقطر انجام شد. آزمایش‌ها در نسبت پر شدن 25% تا 70%، نسبت ابعاد 13، 5/16 و 20، توان ورودی 100 تا 300 وات و زاویه شیب 5 تا 90 درجه انجام شد. برای به دست آوردن دید جامع نسبت به عوامل موثر بر عملکرد ترموسیفون یک رابطه بر اساس کلیه نتایج به دست آمده ارائه شد که همخوانی خوبی با داده های سایر پژوهشگران در محدوده این پژوهش داشت. بر اساس نتایج به دست آمده بهترین عملکرد حرارتی ترموسیفون در شیب 60 درجه، توان ورودی 200 وات، نسبت پر شدن 50% و نسبت ابعاد 5/16به دست آمد. از آنجا که در طی بررسی اثر عوامل فوق بر عملکرد ترموسیفون در برخی شرایط پدیده جوشش نوسانی رخ داد، الگوهای مختلف جوشش نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی جوشش نوسانی از روش میزان نوسان دمای سیال خروجی از غلاف چگالنده استفاده شد. نتایج نشان داد که در توان ورودی 100 وات جوشش ترکیبی و در توان بالاتر از 150 وات جوشش توسعه یافته در بخش تبخیرکننده رخ می‌دهد. همچنن رابطه تجربی دیگری برای بازه زمانی نوسان دمای خروجی بخش چگالنده ارائه شد که نشان می‌دهد دوره نوسانات دما ناشی از پدیده جوشش نوسانی با نسبت پرشدن و نسبت ابعاد رابطه مستقیم و با دبی سیال خنک‌کننده، زاویه شیب ترموسیفون و گرمای ورودی به بخش چگالنده رابطه عکس دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات